Воздухонезависимая энергетическая установка для подводной лодки

Изобретение относится к судостроению и энергетике, касается создания энергоустановок подводных лодок. Воздухонезависимая энергетическая установка для подводной лодки состоит из прочного корпуса, легкого корпуса, теплового двигателя, системы подготовки окислителя, системы подготовки топлива, емкости тороидальной формы для хранения окислителя и емкости тороидальной формы для топлива. Диаметр прочного корпуса энергетической установки уменьшается в месте установки теплового двигателя. Емкости тороидальной формы для хранения окислителя и топлива расположены вокруг прочного корпуса с тепловым двигателем в пространстве между прочным и легким корпусами. В легком корпусе имеются отверстия для входа и выхода забортной воды. Изобретение позволяет существенно повысить безопасность эксплуатации воздухонезависимой энергетической установки для подводной лодки и уменьшить ее габариты. 1 ил.

 

Устройство относится к области энергетики, а именно к энергоустановкам подводных лодок.

Известны энергетические отсеки подводных лодок с хранением водорода и кислорода в емкостях между прочным и легким корпусами (см. А.Н.Дядик, В.В.Замуков, В.А.Дядик. Корабельные воздухонезависимые энергетические установки, Санкт-Петербург, изд-во Судостроение, 2006 г., с.129-131) и использованием в качестве источника электрической энергии электрохимического генератора (ЭХГ). Недостатком подводной лодки с ЭХГ являются сложности генерации, хранения и подачи водорода к энергетической установке.

Наиболее близким по технической сущности является подводная лодка типа «Agosta 90В» с дизель-генератором и турбинной установкой с электрогенератором в качестве дополнительного источника энергии, паровым котлом и другим вспомогательным оборудованием. Для получения рабочего тела используется этанол и кислород (см. Э.Л. Мышинский «Подводные лодки с анаэробными энергетическими установками», издательство ФГУП ЦНИИ им. акад. А.Н.Крылова, Санкт-Петербург, 2006 г., с.65-66). Недостатком является то, что кислород хранится в емкостях внутри прочного корпуса и приводит к повышенной пожаро- и взрывоопасности.

Преодоление этих недостатков и уменьшение габаритов энергетических отсеков возможно, если прочный корпус энергетической установки изготовить с уменьшением диаметра в месте установки теплового двигателя, а тепловой двигатель установить внутри прочного корпуса малого диаметра, причем емкости для топлива и жидкого кислорода разместить в забортном пространстве, выполнив их в виде тороидальных оболочек, охватывающих прочный корпус подводной лодки в месте уменьшения его диаметра. В этом случае опасные емкости вынесены за пределы обитаемого пространства подводной лодки и разделены друг от друга протекающей забортной водой через входные и выходные отверстия в легком корпусе, что существенно повышает безопасность ее эксплуатации.

Схема такой установки приведена на чертеже. Она состоит из прочного корпуса 1, легкого корпуса 2, емкости тороидальной формы для хранения окислителя 3, емкости тороидальной формы для хранения топлива 4, теплового двигателя 5, системы подготовки топлива 6 и системы подготовки окислителя 7, а в легком корпусе 2 имеются отверстия для входа и выхода забортной воды 8.

Установка работает следующим образом. Окислитель из емкости тороидальной формы для хранения окислителя 3 и топливо из емкости тороидальной формы для хранения топлива 4 через систему подготовки топлива 6 и систему подготовки окислителя 7 подается в тепловой двигатель 5, где сгорает и производит полезную работу, приводя в движение подводную лодку. Емкости тороидальной формы для хранения окислителя 3 и топлива 4, находясь в нише прочного корпуса 1, закрыты легким корпусом 2, что обеспечивает отсутствие дополнительного гидравлического сопротивления движению подводной лодки. Внешнее гидростатическое давление воды при погружении подводной лодки воспринимается стенками емкостей тороидальной формы для хранения окислителя 3 и топлива 4. Причем давление внутри этих емкостей при погружении сопоставимо с внешним давлением. Таким образом, напряженность в стенках уменьшается, работа энергоустановки становится более безопасной как с точки зрения прочности емкостей, так и с точки зрения нахождения их вне обитаемых отсеков подводной лодки. В случае протечки топлива или окислителя в пространство между прочным корпусом 1 и легким корпусом 2 они удаляются протекающей забортной водой через существующие в легком корпусе отверстия для входа и выхода забортной воды 8.

Предложенное техническое решение позволяет существенно повысить безопасность эксплуатации воздухонезависимой энергетической установки для подводной лодки и уменьшить ее габариты.

Воздухонезависимая энергетическая установка для подводной лодки, состоящая из прочного корпуса, легкого корпуса, теплового двигателя, системы подготовки окислителя, системы подготовки топлива, емкости тороидальной формы для хранения окислителя и емкости тороидальной формы для топлива, отличающаяся тем, что диаметр прочного корпуса энергетической установки уменьшается в месте установки теплового двигателя, а тепловой двигатель установлен внутри прочного корпуса малого диаметра, причем емкости тороидальной формы для хранения окислителя и топлива расположены вокруг прочного корпуса с тепловым двигателем в пространстве между прочным и легким корпусами, а в легком корпусе имеются отверстия для входа и выхода забортной воды.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к судостроению и касается создания энергетической установки подводной лодки. .

Изобретение относится к подводному судостроению. .

Изобретение относится к области судостроения. .

Изобретение относится к области энергетики. .

Изобретение относится к энергетике. .

Изобретение относится к приводам подводных средств передвижения, перемещающихся с помощью мускульной силы, которые могут быть использованы для спортивных, развлекательных и исследовательских целей.

Изобретение относится к области судостроения и касается вопросов создания средств для осуществления подводных транспортных операций, например для транспортировки подводных технологических средств разведки, обустройства и эксплуатации морских месторождений полезных ископаемых, необходимых расходных материалов
Изобретение относится к области измерительно-исполнительных телеуправляемых роботизированных систем

Группа изобретений относится к подводному кораблестроению и может быть использована преимущественно для подводных лодок. Подводная лодка содержит прочный корпус, охватывающий его легкий корпус, цистерны между этими корпусами, прочную рубку и спасательную всплывающую камеру, установленную внутри прочного корпуса под прочной рубкой, кормовую оконечность с гребным винтом, со ступицей, установленной на гребном валу, соединенном с электродвигателем, соединенным электрическим кабелем с аккумулятором, электрогенератор, вал которого соединен с валом двигательной установки. Двигательная установка состоит из двигателя внешнего нагрева, турбонасосного агрегата и камеры сгорания, соединенных газоводами, при этом к легкому корпусу прикреплены три кольцевых коллектора обтекаемой формы для забора и сброса воды и сброса выхлопных газов, соединенные с двигателем внешнего нагрева. Технический результат заключается в улучшении эксплуатационных характеристик подводной лодки, повышении ее надежности и боевой живучести. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 8 ил.

Группа изобретений относится к подводному кораблестроению и может быть использована преимущественно для подводных лодок. Подводная лодка содержит прочный корпус, охватывающий его легкий корпус, цистерны между этими корпусами, кормовую оконечность с гребным винтом, со ступицей, установленной на гребном валу, соединенном с электродвигателем, соединенным электрическим кабелем с аккумулятором, электрогенератор, вал которого соединен с главным валом двигательной установки. Внутри прочного корпуса установлены баки окислителя и горючего, соединенные трубопроводами с турбонасосным агрегатом. Двигательная установка состоит из турбонасосного агрегата и камеры сгорания, соединенных газоводами, двигателя внешнего нагрева, содержащего системы нагрева и охлаждения, система охлаждения содержит теплообменник-охладитель, использующий хладоресурс одного из компонентов топлива, при этом к легкому корпусу прикреплен коллектор сброса выхлопных газов, соединенный с двигателем внешнего нагрева. Технический результат заключается в улучшении эксплуатационных характеристик подводной лодки, повышении ее надежности и боевой живучести. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к способу функционирования судового приводного двигателя (2), питаемого по меньшей мере одним импульсным инвертором (3), при котором элементы (5) переключения импульсного инвертора (3) переключаются с изменяемой частотой переключения. Частота переключения вручную управляется обслуживающим персоналом судна независимо от рабочего состояния судового приводного двигателя (2) и импульсного инвертора (3), чтобы изменить акустический спектр шума судна. Судовой приводной двигатель питается несколькими импульсными инверторами, при этом элементы переключения всех импульсных инверторов управляются с одинаковой частотой переключения. Достигается уменьшение шума судового двигателя. 4 н. и 6 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области подводного судостроения. Подводный аппарат содержит корпус, гребной электродвигатель, связанный через главный редуктор с гребным винтом. Ведомый вал главного редуктора соединен одним концом с гидропневмомотором, другой конец вала соединен с гребным винтом. Гидропневмомотор содержит цилиндрический корпус, закрытый крышками, внутри которого перегородка с отверстием разделяет корпус на две камеры: переднего и заднего хода, имеющие впускные и выпускные штуцеры. В отверстие перегородки вставлен вал, на котором в первой камере закреплен ротор переднего хода, во второй - ротор заднего хода. Каждый ротор выполнен из набора нескольких дисков, каждый из которых имеет на торцевой поверхности наружный канал прямоугольного сечения, а когда диски прижаты друг к другу, образуются внутренние каналы, представляющие собой две дуги, каждая из которых равна 1/4 полной окружности, размещенные симметрично друг другу по разные стороны от оси вращения, закрытые наглухо с одной стороны так, что плоскость дна каждого из них лежит на линии диаметра диска ротора, проходящей через центр вращения по обе стороны от диаметра. Открытая часть каждой дуги соединена с соответствующим прямолинейным каналом такого же сечения, противоположные стенки которого одинаковы по длине и ширине, а также равны по площади, причем оба прямоугольных канала открываются на боковую поверхность диска в противоположные стороны. Повышается скорость движения аппарата, увеличивается дальность плавания. 15 ил.
Изобретение относится к области судостроения и касается эксплуатации подводных судов в ледовых условиях. Подводная лодка содержит корпус, емкости для изменения плавучести лодки путем заполнения их забортной водой или воздухом. Для возможности плавания подо льдом по мелководью она имеет плоский корпус или корпус катамаран, снабженный вдоль верхней части двумя параллельными полозьями для защиты корпуса от контакта со льдом, экстренного торможения и стоянки. Технический результат заключается в улучшении эксплуатационных характеристик подводной лодки.

Изобретение относится к области судостроения, в частности к подводным аппаратам повышенной маневренности, и может использоваться при возведении морских нефтегазодобывающих платформ с прокладкой трубопроводов на дне моря. Подводный аппарат повышенной маневренности содержит обтекаемый корпус, движительный комплекс, водометные трубы с входными и выходными патрубками, причем он снабжен электрогенераторами, аккумуляторными батареями, направляющими экранами и вертикальным водозаборником. Обтекаемый корпус имеет форму капли. Движительный комплекс включает фронтальный, кормовой, левый, правый и центральный гидравлические движители, которые выполнены в виде пустотелой винтовой поверхности и установлены в зоне выходных патрубков водометных труб. Входные патрубки водометных труб размещены внутри вертикального водозаборника. Электрогенераторы установлены на гидравлических движителях. Направляющие экраны имеют форму круглой чаши и с зазором жестко крепятся к корпусу в зонах выходных патрубков водометных труб. Технический результат заключается в улучшении эксплуатационных характеристик подводного аппарата. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к судостроению, а именно к конструкциям силовых установок подводных аппаратов. Силовая установка подводного аппарата содержит высокооборотный электродвигатель переменного тока, который соединен с движителем аппарата через редуктор. Редуктор выполнен одноступенчатым с параллельно расположенными входным и выходным валами и с высоким передаточным отношением. Вал электродвигателя является входным валом редуктора, а ось выходного вала редуктора совпадает с основной осью подводного аппарата. Ось электродвигателя смещена относительно основной оси подводного аппарата. Величина смещения электродвигателя равна межцентровому расстоянию валов редуктора. Достигается уменьшение массогабаритных характеристик подводного аппарата, уменьшение шумности и улучшение управляемости силовой установки. 1 ил.

Группа изобретений относится к оборудованию для подводных лодок. При способе эксплуатации подводной лодки используют приводной двигатель, подпитываемый через импульсные вентильные преобразователи частоты. В зависимости от вариантов подключения его фазных обмоток получают два режима его работы для подводного и надводного плавания соответственно. Для первого режима оптимизируют коэффициент полезного действия приводного двигателя и его акустические шумы. Переключение режимов происходит при достижении определенной рабочей точки, определяемой в зависимости от числа оборотов приводного двигателя, тока фазных обмоток, характеристики винта. Подводная лодка содержит приводной двигатель, содержащий обмотку, разделенную на несколько фазных обмоток, которые могут подключаться двумя способами - последовательно и параллельно. Фазные обмотки подсоединены к источнику питания постоянного тока посредством двух полумостов. Для последовательного включения фазных обмоток используют два полумоста и коммутирующий элемент. Обеспечивается оптимизация режимов работы двигателя. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к судостроению и энергетике, касается создания энергоустановок подводных лодок

Наверх