Способ повышения живучести корпуса подводного судна
Изобретение относится к области судостроения, в частности к способам борьбы за живучесть подводных объектов в случае возникновения пробоины в их корпусе. Способ повышения живучести корпуса подводного судна, содержащего силовую внутреннюю оболочку, внешнюю обшивку, образующих межкорпусное пространство, сообщающееся с внешней средой и разделенное элементами конструкции на отсеки, основан на герметизации пробоины эластичной накладкой. В межкорпусных отсеках размещают 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 силовой оболочки корпуса и, как минимум, в одном, предпочтительно в двух, направлениях вдоль поверхности силовой оболочки корпуса. Технический результат заключается в сокращении времени, необходимого для восстановления функциональности корпуса, и упрощении способа восстановления функциональности корпуса подводного судна. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.
Изобретение относится к области к области судостроения и может быть использовано для обеспечения плавучести, повышение неуязвимости, живучести подводного судна, в случае возникновения пробоины в его корпусе.
Известен способ повышения сопротивления сосуда, нагруженного внешним давлением, преимущественно, 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: B63B 3/13, B63B 3/16, B63B 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 корпуса подводной лодки, применение которого обеспечит герметизацию пробоины и восстановление функциональности корпуса в кратчайшие сроки при его пробитии, без участия обслуживающего персонала.
Решение указанной задачи достигается за счет того, что в предложенном способе повышения живучести корпуса подводного судна, содержащего силовую внутреннюю оболочку, внешнюю обшивку, образующих межкорпусное пространство, сообщающееся с внешней средой, и разделенное элементами конструкции на отсеки, основанном на герметизации пробоины эластичной накладкой, согласно изобретению в межкорпусных отсеках размещают 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 силовой оболочки корпуса и, как минимум, в одном направлении вдоль поверхности силовой оболочки корпуса, при этом при нарушении целостности корпуса подводного судна, под действием возникающего перепада давления, перемещают накладку, смещая отверстие пробоины в накладке относительно отверстия пробоины в силовой оболочке, перекрывают пробоину и герметизируют силовую оболочку.
В варианте применения способа, в накладке, выполненной из двух или более слоев, смежные слои укладывают внахлест, с перекрытием друг друга и закрепляют за один край 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 оболочке.
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.
Предложенный способ может быть реализован в корпусе подводного судна следующей конструкции.
Корпус подводного судна содержит силовую внутреннюю оболочку 1, внешнюю обшивку 2, образующие межкорпусное пространство 3, сообщающееся с внутренним рабочим объемом сосуда 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.
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 герметизации корпуса подводного судна в подводном положении в случае его пробития в кратчайшие сроки, в широком диапазоне глубин погружения, без участия обслуживающего персонала.
1. Способ повышения живучести корпуса подводного судна, содержащего силовую внутреннюю оболочку, внешнюю обшивку, образующие 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.
