Способ повышения живучести подводного грузового судна

Способ повышения живучести подводного грузового судна

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к области судостроения, и может быть использовано для обеспечения плавучести, повышения неуязвимости, живучести подводного объекта, в случае возникновения пробоины в корпусе подводного судна.

К недостаткам известных корпусов подводных судов можно отнести снижение плавучести, вплоть до потери живучести судна, в случае возникновения пробоины, из-за сложности ее устранения: значительное наружное давление при больших глубинах погружения; ограниченный доступ к месту пробоины, в том числе и аварийно-спасательными средствами; наличие необходимого времени подготовки; необходимость непосредственного участия обслуживающего персонала.

Известно устройство для заделки пробоины в корпусе, содержащее резервуары с пенообразующим материалом, трубопроводную систему для подвода жидких компонентов из резервуаров во внутреннюю полостью надувного эластичного баллона, который вводится в пробоину. Жидкие компоненты раздельно подаются во внутреннюю полость баллона, смешиваются, образуя пену, баллон раздувается и перекрывает пробоину (Патент США №6467421, МПК: В63В 3/13, В63В 3/16, В63В 3/20, опубл. 22.10.2002 г.).

Недостатками указанного устройства и способа его применения способа является значительная сложность его применения, необходимость применения резервуаров и трубопроводов для хранения и подвода жидких компонентов, участие в заделке пробоины обслуживающего персонала.

Известен способ для временной герметизации пробоины в корпусе судна, и устройство для его реализации, включающее один или несколько надувных элементов, смонтированных на одном конце полой мачты. Мачта вводится в пробоину, по мачте подается газообразный продукт в надувные элементы, образующие при надувании как минимум один жесткий круговой тор. Наружный диаметр наибольшего наполненного тора превышает диаметр пробоины. При раздувании тор натягивает заплатку из эластичного материала, которая герметизирует пробоину (Патент Англии №2374047, МПК: В63В 3/13, В63В 3/16, В63В, опубл. 09.10.2002 г.).

Недостатками указанного способа является значительная сложность его применения, необходимость применения резервуаров, трубопроводов и мачты для хранения и подвода газообразного продукта, участие в заделке пробоины обслуживающего персонала.

Известен способ повышения сопротивления подводного аппарата к ударным волновым нагрузкам, преимущественно подводной лодки, корпус которой выполняют не менее чем из двух оболочек со связями между ними, при этом внешнюю оболочку выполняют сообщающейся с внешней водной средой, а пространство между оболочками заполняют гибкими оболочками, внутренняя полость которых находится под воздействием газа под давлением (Патент РФ №2132285, МПК: В63В 3/13, В63В 3/16, В63В 3/20 - прототип).

Защита обеспечивается следующим образом.

При воздействии ударной волны на поверхность подводной лодки, волна частично воспринимается внешней оболочкой и вместе с жидкостью воздействует на гибкие оболочки между оболочками корпуса. Гибкие оболочки деформируются и гасят большую часть энергии ударной волны.

Внешняя и внутренняя оболочки корпуса образуют объемную силовую конструкцию вместе с силовыми связями, и внешняя оболочка помогает сохранять форму внутренней силовой оболочке, причем приложение нагрузки сдвигается во времени, при этом будет воздействовать фактор обратной волны, которая будет создавать внутреннее давление на внешнюю оболочку корпуса, что приведет к снижению суммарной нагрузки, а связи будут испытывать растяжение.

Основными недостатками данного технического решения является необходимость создания и изменения давления между оболочками в соответствии с глубиной, иметь значительное расстояние между оболочками корпуса, чтобы компенсировать изменение давления и достаточную толщину воздушного слоя для компенсирования ударной нагрузки.

Задачей предложенного изобретения является устранение указанных недостатков и создание способа повышения живучести подводного грузового судна, применение которого обеспечит в подводном положении восстановление функциональности корпуса при пробитии в кратчайшие сроки и без участия обслуживающего персонала.

Решение указанной задачи достигается тем, что в предложенном способе повышения живучести подводного судна, содержащего корпус с силовой внутренней оболочкой и внешней обшивкой, которые образуют межкорпусное пространство, сообщающееся с внешней средой, и разделенное элементами конструкции на отсеки, согласно изобретению, в отсеках корпуса располагают устройство для восстановления функциональности корпуса подводного судна, которое выполняют в виде одного, предпочтительно двух-трех, слоев листовой накладки из эластичного материала, зафиксированных одним краем на конструктивных элементах межкорпусного пространства с возможностью перемещения незакрепленной части слоя/ев накладки по нормали к поверхности несущего корпуса и, как минимум, в одном, предпочтительно в двух, направлениях вдоль поверхности силовой оболочки несущего корпуса.

В варианте применения способа, в накладке, выполненной из двух или более слоев, смежные слои укладывают внахлест, с перекрытием друг друга, и закрепляют за противоположные края к противоположным элементам межкорпусных отсеков.

В варианте применения способа, ближний к силовой оболочке слой накладки выполняют из листа, размер которого в направлении, перпендикулярном закрепленному краю, больше, чем размер отсека в данном направлении, при этом противоположный край листа выполняют взаимодействующим с элементом конструкции отсека межкорпусного пространства с образованием прогиба листа и поджатием листов других слоев накладки к внешней обшивке.

Техническим результатом, достигаемым заявляемым изобретением, является создание способа повышения живучести подводного грузового судна, применение которого обеспечит в подводном положении восстановление функциональности корпуса при пробитии в кратчайшие сроки и без участия обслуживающего персонала.

Технический результат достигается за счет того, что в корпусе подводного судна, содержащем силовую оболочку, внешнюю обшивку, образующие межкорпусное пространство, сообщающееся с внешней средой и разделенное на отсеки, предпочтительно прямоугольной формы, конструктивными элементами, размещают накладку из эластичного материала, предпочтительно состоящую из двух или более слоев, уложенных внахлест друг на друга, установленную в отсеках межкорпусного пространства. При этом один край листов фиксируют на конструктивных элементах, причем у смежных слоев фиксируют противоположные края. Под воздействием перепада давления незакрепленная часть листа перемещается к поверхности силовой оболочки, одновременно смещаясь и вдоль ее поверхности. Таким образом, происходит смещение отверстия пробоины в накладке относительно пробоины в силовой оболочке. Накладка перекрывает пробоину в силовой оболочке и за счет эластичности материала накладки происходит герметизация пробоины.

Изобретение иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 изображена конструктивная схема установки листовой накладки из одного слоя эластичного материала в межкорпусном пространстве; на фиг.2 изображена конструктивная схема установки листовой накладки из двух слоев эластичного материала в межкорпусном пространстве; на фиг.3 показано положение конструктивных элементов в момент возникновения пробоины при установке листовой накладки из одного слоя эластичного материала в межкорпусном пространстве; на фиг.4 показано положение конструктивных элементов в момент возникновения пробоины при установке листовой накладки из двух слоев эластичного материала в межкорпусном пространстве; на фиг.5 показано положение конструктивных элементов после герметизации пробоины при установке листовой накладки из одного слоя эластичного материала в межкорпусном пространстве; на фиг.6 показано положение конструктивных элементов после герметизации пробоины при установке листовой накладки из двух слоев эластичного материала в межкорпусном пространстве.

Предложенный способ может быть реализован в корпусе подводного судна, содержащего силовую оболочку 1, внешнюю обшивку 2, образующие межкорпусное пространство 3, сообщающееся с внешней средой и разделенное на отсеки, предпочтительно прямоугольной формы, конструктивными элементами 4. Внутри межкорпусного пространства 3 установлена накладка 5 из эластичного материала, состоящая из одного, предпочтительно, из двух или более слоев 6 указанного материала, уложенных внахлест друг на друга. Один край слоев 6 зафиксирован на конструктивных элементах 4, причем у смежных слоев зафиксированы противоположные края.

Предложенный способ повышения живучести подводного грузового судна реализуется следующим образом.

При возникновении пробоины (условно не обозначена) в силовой оболочке 1, через образовавшееся отверстие происходит падение давления в объеме между листами 5 и силовой оболочкой 1. Под воздействием перепада давления незакрепленная часть слоя 6 накладки 5 перемещается к поверхности силовой оболочки 1, одновременно смещаясь и вдоль ее поверхности.

Таким образом, происходит смещение отверстия пробоины в накладке 5 относительно пробоины в силовой оболочке 1. Накладка перекрывает пробоину в силовой оболочке 1, и за счет эластичности материала накладки 5 происходит герметизация пробоины.

Использование предложенного технического решения позволит создать способ повышения живучести подводного грузового судна, обеспечивающего герметизацию в подводном положении при его пробитии в кратчайшие сроки, в широком диапазоне глубин погружения, без участия обслуживающего персонала.

1. Способ повышения живучести подводного грузового судна, содержащего корпус с силовой внутренней оболочкой и внешней обшивкой, которые образуют межкорпусное пространство, сообщающееся с внешней средой и разделенное элементами конструкции на отсеки, характеризующийся тем, что в отсеках корпуса располагают устройство для восстановления функциональности корпуса подводного судна, которое выполняют в виде одного, предпочтительно двух-трех слоев листовой накладки из эластичного материала, зафиксированных одним краем на конструктивных элементах межкорпусного пространства с возможностью перемещения незакрепленной части слоя/ев накладки по нормали к поверхности несущего корпуса и, как минимум, в одном, предпочтительно в двух направлениях вдоль поверхности силовой оболочки несущего корпуса.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в накладке, выполненной из двух или более слоев, смежные слои укладывают внахлест с перекрытием друг друга и закрепляют за противоположные края к противоположным элементам межкорпусных отсеков.

3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что ближний к силовой оболочке слой накладки выполняют из листа, размер которого в направлении, перпендикулярном закрепленному краю, больше, чем размер отсека в данном направлении, при этом противоположный край листа выполняют взаимодействующим с элементом конструкции отсека межкорпусного пространства с образованием прогиба листа и поджатием листов других слоев накладки к внешней обшивке.