Подводное техническое средство с анаэробной энергетической установкой Российский патент 2023 года по МПК B63G8/22 

Изобретение относится к подводному судостроению, в частности к способам и устройствам регулирования плавучести с помощью водного балласта, и может быть использовано на подводных технических средствах, например подводных лодках и глубоководных аппаратах.

Известна подводная лодка с системой погружения-всплытия, включающей цистерны главного балласта с кингстонами и клапанами вентиляции, системой хранения сжатого воздуха. (С.Н. Прасолов, М.Б. Амитин «Устройство подводных лодок», Военное издательство МО, Москва, 1973 г., ср. 98-102). Недостатком известного технического решения является то, что при необходимости аварийного всплытия, расход сжатого воздуха для продувания цистерн главного балласта растет с увеличением глубины погружения и при аварийном всплытии с большой глубины погружения запасов сжатого воздуха может не хватить для продувания цистерн главного балласта.

Известно техническое решение, которое для устранения указанного недостатка предусматривает продувание цистерн главного балласта (ЦГБ) парогазовой смесью, в которой водяной пар образуют непосредственно из воды в ЦГБ путем распыления на металлическую поверхность, разогретую газообразными продуктами сгорания твердого топлива. Патент РФ №2134212, B63G8/22, B63G 7/06 1998 г. «Система аварийного всплытия подводных аппаратов «Малахит-1», устройство для продувания цистерн главного балласта при аварийном всплытии и способ аварийного всплытия»

Аналогичный способ аварийного всплытия известен из патента РФ №2201860, 2001 г. «Способ аварийного всплытия подводных аппаратов и устройство для его осуществления».

Известна энергоустановка подводного аппарата с электрохимическим генератором содержащая воздухонезависимую установку, соединенную с ней накопители водорода и блок хранения криогенного кислорода (Патент РФ №2267835, 2003 г.). Размещение на подводных технических средствах (подводных лодках или подводных аппаратах) анаэробных энергетических установок, обеспечивающих значительное увеличение дальности подводного хода по сравнению с традиционными дизель-электрическими энергетическими установками становится одной из тенденций развития в области подводного кораблестроения.

Известно подводное техническое средство (подводная лодка) содержащее корпус с размещенной в нем анаэробной энергетической установкой, цистерну для хранения криогенного кислорода и цистерны главного балласта с системой погружения-всплытия. («Подводные лодки типа 212А. Аналитический отчет», 2019 г., СПб, из-во ЦКБ МТ «Рубин», стр. 44)

Указанное техническое решение принято за прототип.

Недостатком технического решения, принятого за прототип, является следующее. При необходимости аварийного всплытия, например, при поступлении забортной воды в прочный корпус производится продувание цистерн главного запасами сжатого воздуха, хранящегося на борту. Однако, с ростом глубины погружения расход сжатого воздуха для продувания цистерн главного балласта растет, что особенно при интенсивном поступлении забортной воды в прочный корпус может не обеспечить возможность аварийного всплытия.

Целью предложенного технического решения является устранения указанного недостатка, а именно - повышение возможности аварийного всплытия подводного технического средства при поступлении забортной воды в прочный корпус.

Указанная цель достигается тем, что подводное техническое средство содержит трубопроводы с арматурой для подачи криогенного кислорода в нижнюю часть цистерн главного балласта. При этом на нижней части каждого трубопровода установлена емкость с перфорированными стенками.

Предложенное техническое решение поясняется чертежом, где на Фиг. 1 показано подводное техническое решение с анаэробной энергетической установкой.

Подводное техническое средство содержит цистерны главного балласта 1 с системой продувания, корпус 2 с размещенной в нем анаэробной энергетической установкой 3, цистерну 4 для хранения криогенного кислорода, трубопроводы 5 с арматурой 6 для подачи криогенного кислорода в нижнюю часть цистерн главного балласта 1. На нижней части трубопроводов 5 установлены емкости 7 с перфорированными стенками.

При необходимости аварийного всплытия осуществляют экстренное продувание цистерн главного балласта 1, одновременно при этом осуществляют подачу криогенного кислорода из цистерны 4 в нижнюю часть цистерн главного балласта 1. Газификация криогенного кислорода осуществляется при его контакте со стенками емкостей 7 и забортной водой в цистерне главного балласта. Перфорированные стенки емкости 7 обеспечивают отсутствие в них воздуха и свободную циркуляцию воды между емкостью 7 и цистернами главного балласта 1 и не допускают контакт криогенного кислорода непосредственно с корпусными конструкциями подводного технического средства. 1 литр жидкого кислорода весит 1,13 кг и, испаряясь, образует 0,79 м³ газообразного кислорода при 0°С и 760 мм рт. ст. Таким образом, дополнительная подача криогенного кислорода в цистерны главного балласта при аварийном всплытии подводного технического средства позволяет обеспечить расширение диапазона глубин, с которых возможно аварийное всплытие при поступлении забортной воды в прочный корпус. Размещение в цистернах главного балласта промежуточных емкостей с перфорированными стенками для газификации криогенного кислорода повышает эксплуатационную надежность использования устройства за счет предотвращения контакта криогенного кислорода с корпусными конструкциями.

Изобретение относится к подводному судостроению, а именно устройствам регулирования плавучести с помощью водного балласта, и может быть использовано на подводных технических средствах, например подводных лодках и глубоководных аппаратах. Подводное техническое средство с анаэробной энергетической установкой содержит цистерны главного балласта с системой продувания, корпус с размещенной в нем анаэробной энергетической установкой и цистерну для хранения криогенного кислорода. Устройство также дополнительно содержит трубопроводы с арматурой для подачи криогенного кислорода в нижнюю часть цистерн главного балласта, а на нижней части каждого трубопровода установлена емкость с перфорированными стенками. Достигается обеспечение подачи дополнительного газа в цистерны главного балласта при аварийном всплытии подводного технического средства, а также повышается эксплуатационная надежность подводного технического средства. 1 ил.

Подводное техническое средство с анаэробной энергетической установкой, включающее цистерны главного балласта с системой продувания, корпус с размещенной в нем анаэробной энергетической установкой и цистерну для хранения криогенного кислорода, отличающееся тем, что содержит трубопроводы с арматурой для подачи криогенного кислорода в нижнюю часть цистерн главного балласта, а на нижней части каждого трубопровода установлена емкость с перфорированными стенками.