Способ маскировки следа подводного аппарата

Авторы патента:

Бардаков Роман Николаевич (RU)

Чаплина Татьяна Олеговна (RU)

B63G8/34 - маскировка (камуфлирование) (для прочих судов B63G 13/02; вообще F41H 3/00)

B63B1/34 - Суда и прочие плавучие средства; оборудование для судов (транспортные средства на воздушной подушке B60V; устройства для вентиляции, обогрева, охлаждения или кондиционирования на судах B63J 2/00)

Владельцы патента RU 2564935:

Бардаков Роман Николаевич (RU)
Чаплина Татьяна Олеговна (RU)

Изобретение относится к средствам маскировки судов, преимущественно подводных. Для маскировки подводного аппарата изменяют плотность воды в следе аппарата. Изменение плотности воды в следе осуществляют повышением ее солености и путем охлаждения силовой установки более соленой водой, чем забортная, и сброса ее в след. Достигается снижение различимости следа судна. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к средствам маскировки судов, преимущественно подводных.

Принципы работы созданных средств поиска и обнаружения подводных лодок, находящихся в подводном положении, основаны на использовании физических полей (акустическое, магнитное, тепловое, радиационное), которые могут демаскировать лодки в районе поиска, а также загрязненности атмосферы выхлопными газами дизельных двигательных установок. В комплекс авиационных средств поиска и обнаружения подводных лодок включаются гидроакустическая, магнитометрическая и инфракрасная аппаратура.

Известно техническое решение, направленное на обеспечение скрытности перемещения подводных лодок (RU 2137673 [1]). Его суть заключается в том, что формируется морской боевой подвижный комплекс в виде надводного судна и соединенной с ним с возможностью расстыковки подводной лодки. Соединительный элемент выполнен отделяемым от подводной лодки. Он имеет положительную плавучесть и магистрали для воздухообмена и наблюдения за надводной обстановкой, соединяемые с соответствующими магистралями надводного судна. С подводной лодкой тросами с приводами соединены также элементы отрицательной плавучести, компенсирующей положительную плавучесть подводной лодки, при этом подводная лодка может перемещаться по тросам, изменяя свое заглубление. Недостатком известного решения является то, что оно не снимает проблем маскирования подводных лодок после их отделения от надводного прикрытия.

Известен способ маскирования следа надводных и подводных кораблей, предусматривающий закрепление на бортах, на некотором удалении от корпуса и параллельно его продольной оси набора пластин (US 5954009 [2]). Недостатком известного способа является то, что с его помощью снижается возможность обнаружения судна по оставляемому за кормой буруну.

Известно устройство для уменьшения интенсивности инфракрасного излучения газового потока и наружной поверхности дымовой трубы судна с целью снижения их тепловой заметности, состоящее из двух вертикальных экранирующих пластин, находящихся на определенном расстоянии от внешней поверхности корпуса дымовой трубы судна. Пластины изготовлены из композитных материалов, обладающих радиопоглощающими, теплоизоляционными и теплоотражающими свойствами. Технический результат заключается в уменьшении вероятности обнаружения судна с помощью инфракрасных наблюдательных приборов, работающих в инфракрасном и радиолокационном диапазонах частот (RU 2518694 [3]). Однако известное устройство неприменимо для подводных лодок.

В последнее время получил распространение способ обнаружения атомных подводных лодок (АПЛ) по тепловому следу - разновидность инфракрасного метода, нацеленная на их обнаружение, потому, что оставляемый лодкой тепловой след много больше по размерам, чем сама лодка, и значит обнаруживается легче. В качестве охладителя внешнего контура реактора АПЛ используют забортную воду. После сброса обратно за борт вода оказывается теплее окружающей.

(Тепловой след подводной лодки - протяженная область морской поверхности с температурой, отличной от фоновой, возникающая при движении подводной лодки за счет выноса более холодных (или более теплых) масс воды под воздействием корпуса и винтов. Является демаскирующим признаком подводной лодки, по которому она может быть обнаружена аппаратурой тепловой разведки, установленной на кораблях и летательных аппаратах. См EdwART. Толковый Военно-морской Словарь, 2010 http://dic.academic.ru/dic.nsf/sea/).

Наиболее близким к заявляемому по технической сущности является известный из RU 2507108 [4] способ маскировки подводной лодки при использовании устройств снижения сопротивления трения корпуса о воду за счет образования перед носовой частью корпуса движущегося аппарата и вокруг него газоводной среды. В качестве рабочего газа используется перегретый водяной пар. Выходящие из отверстий струи пара образуют по курсу движения судна облако взвешенных в забортной воде пузырьков, снижая плотность воды. После прохождения лодки пар охлаждается и, конденсируясь, смешивается с забортной водой, не выходя на поверхность. Однако использование перегретого пара еще более повысит температуру воду в следе и будет являться демаскирующим фактором.

Заявляемый способ направлен на снижение различимости следа судна, вызванного изменением температуры воды в нем.

Указанный результат достигается тем, что маскировку осуществляют путем изменения плотности воды в следе аппарата за счет повышения ее солености. Указанный результат достигается также тем, что изменение плотности воды в следе осуществляют путем охлаждения силовой установки более соленой водой, чем забортная, и сброса ее в след.

Известно, что нагретая вода имеет более низкую плотность, чем холодная, и поэтому поднимается к поверхности и становится различима с помощью ИК-детекторов. Изменение плотности воды в сторону увеличения в следе приводит к тому, что она уже не поднимается к поверхности, а (при соответствующем повышении концентрации) опускается.

А поскольку слои воды над подводным аппаратом поглощают ИК-излучение (прозрачность морской воды не велика и составляет, в лучшем случае, несколько десятков метров), то след становится неразличим ИК-детекторами.

Наиболее целесообразным представляется осуществлять изменение плотности воды в следе путем охлаждения силовой установки более соленой водой, чем забортная и сброса ее в след. А получение более соленой воды на АПЛ не представляет проблем, поскольку некоторое количество забортной воды опресняется для нужд лодки с получением более соленых, чем забортная вода растворов.

Сущность заявляемого способа поясняется примерами реализации и графическими материалами. На фиг. 1 представлен график зависимости плотности морской воды от солености. На фиг. 2 представлен график зависимости плотности морской воды от температуры. На фиг. 3 представлен график зависимости солености морской воды от температуры при постоянной плотности. На фиг. 4 схематично представлена принципиальная схема оборудования, используемая при реализации способа с использованием дополнительных ресурсов. На фиг. 5 схематично представлена принципиальная схема оборудования, используемая при реализации способа без использования дополнительных ресурсов.

Пример 1. В самом общем случае способ реализуется следующим образом. Измеряется температура забортной воды и по известной зависимости плотности морской воды от температуры определяется ее плотность. После этого по известной зависимости плотности морской воды от солености и зависимости солености морской воды от температуры при постоянной плотности определяется необходимое содержание соли в сбрасываемой из системы охлаждения теплой воде, чтобы она имела такую же плотность, как и окружающая подводную лодку. Соответствующими техническими средствами соленость сбрасываемой из системы охлаждения теплой воды повышается до требуемых значений. В результате подсоленая теплая вода будет иметь такую же или более высокую плотность, что и окружающая подводную лодку холодная. А учитывая тот факт, что сброс воды из системы охлаждения осуществляется в стратифицированную жидкость (а океан стратифицирован), то вместо обычной конвекции возникает многокомпонентная конвекция. А она создает не вертикальные структуры, а вертикально-горизонтальные, что приводит к размыванию теплой жидкости по горизонтали еще на глубине и не приводит к ее подъему на поверхность, где она может быть зафиксирована детекторами инфракрасного излучения.

Пример 2. Способ, описанный в примере 1, может быть реализован с помощью оборудования подводной лодки в соответствии со схемой, представленной на фиг. 4.

Холодная забортная вода поступает в смеситель 1, где в ней растворяется соль из заранее подготовленного резервуара 2. Затем готовый рассол поступает в систему охлаждения энергетической установки 3 (теплообменник) и после этого сбрасывается за борт.

Пример 3. Способ, описанный в примере 1, может быть реализован с помощью оборудования подводной лодки в соответствии со схемой, представленной на фиг. 5. Холодная забортная вода поступает в опреснитель 5. Здесь она распределяется на два потока с повышенной и пониженной соленостью. Вода с пониженной соленостью после дальнейшего опреснения и очистки в соответствующем оборудовании 6 может быть использована на нужды корабля, а ее излишки сбрасываются. Поток с повышенной соленостью из опреснителя 5 направляется в теплообменник 3, а затем сбрасывается отдельно от потока холодной воды, желательно на более низкий горизонт.

1. Способ маскировки подводного аппарата, включающий изменение плотности воды в следе аппарата, отличающийся тем, что изменение плотности воды в следе осуществляют повышением ее солености.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что изменение солености воды в следе осуществляют путем охлаждения силовой установки более соленой водой, чем забортная, и сброса ее в след.

Изобретение относится к энергетическому оборудованию подводных лодок. Изобретение состоит из ядерного реактора 1, виброизоляции 5, трубопроводов 2, корпуса 4, забортного теплообменника 3, датчиков вибрации 6, датчиков динамической силы 10, исполнительных устройств 9, усилителей мощности 8, системы управления 7.

Способ маскировки подводной лодки // 2507108

Изобретение относится к области подводного кораблестроения. Предложен способ маскировки подводной лодки при использовании устройств снижения сопротивления трения корпуса о воду за счет образования перед носовой частью корпуса движущегося аппарата и вокруг него газоводной среды.

Морской боевой подвижный комплекс // 2137673

Изобретение относится к судостроению, к средствам обеспечения скрытности подводных лодок. .

Самоходный имитатор подводной лодки // 2022872

Изобретение относится к приборам гидроакустического противодействия, в частности к устройствам, имитирующим подводную лодку. .

Имитатор подводной лодки // 2014244

Способ снижения шумов, производимых рыбопромысловым судном // 302275

Судно переднеприводное с аэродинамической разгрузкой // 2562473

Изобретение относится к области водного транспорта и может быть использовано при проектировании, строительстве и эксплуатации судов. Судно переднеприводное с аэродинамической разгрузкой выполнено продольно-сочлененным, двухкорпусным.

Корпус судна (варианты) // 2561671

Изобретение относится к области судостроения и касается судов, имеющих подводные крылья. Предложен корпус судна, содержащий водонепроницаемую стенку с нанесенной ватерлинией, расположенные в его носовом и кормовом участках подводные крылья, которые прикреплены непосредственно к стенке, выполнены плоскими, имеют дугообразную/стреловидную/треугольную форму и расположены одно над другим/со смещением одного относительно другого.

Носовая оконечность судна смешанного плавания // 2561186

Изобретение относится к области судостроения и касается проектирования обводов носовой оконечности грузовых судов с коэффициентом общей полноты около 0,94. Предложена носовая оконечность судна смешанного плавания, имеющая шпангоуты U-образной формы.

Корпус судна // 2559514

Изобретение относится к области судостроения и касается судов на подводных крыльях. Предложен корпус судна, содержащий водонепроницаемую стенку с нанесенной ватерлинией, разделяющей ее на надводную и подводную части, на стенке между носовым и кормовым участками с каждого борта установлено по меньшей мере одно расположенное наклонно по отношению к ватерлинии подводное крыло с возможностью его поворота из рабочего состояния в нерабочее и наоборот.

Модульная полупогружная конструкция и способ ее изготовления // 2558165

Изобретение относится к области судостроения и касается модульных плавучих конструкций для различного типа сооружений. Предложена модульная полупогружная конструкция 1, содержащая платформу для размещения на борту различных типов сооружений вблизи морского побережья или берегов озер и рек.

Корпус судна туннельно-скегового типа // 2555255

Изобретение относится к области судостроения и касается конструирования корпуса судна туннельно-скегового типа. Корпус судна имеет надводный корпус и подводный корпус, имеющий криволинейные борта ниже конструктивной ватерлинии, сходящиеся к носу.

Судно с лопастными гребными колёсами // 2555072

Изобретение относится к области судостроения, а именно к судам с лопастными гребными колёсами. Корма судна с лопастными гребными колёсами выполнена в виде двух сквозных водопроточных каналов, разделяющих днище на три водоизмещающих секции.

Тримаран с поворотными аутригерами // 2554729

Изобретение относится к судостроению, а именно к средству водного транспорта с основным корпусом и по меньшей мере одним аутригером. Тримаран содержит по меньшей мере два аутригера с возможностью регулирования по высоте.

Корпус судна // 2553607

Изобретение относится к области судостроения и касается моделирования преимущественно мелких судов гражданского назначения, например, катеров, моторных лодок, скутеров.

Кормовая оконечность судна ледового плавания // 2551638

Изобретение относится к области судостроения, в частности к конструкциям кормовых оконечностей судов ледового плавания. Предложена кормовая оконечность судна ледового плавания, содержащая ледорезный выступ, жестко закрепленный на ахтерштевне в диаметральной плоскости судна и расположенный позади пера руля по ходу движения судна.

Способ повышения скорости судна и устройство для его осуществления // 2566321

Изобретение относится к области судостроения и касается конструирования бульбообразной носовой оконечности судна. Предлагается лидирующую оконечность носового бульба подводной части корпуса судна в горизонтальных продольных сечениях выполнять по дуге окружностей радиусом RГ и углом L кругового сектора полуконтакта, равным углу φВ внутреннего трения воды на глубине h (см) от свободной поверхности, L°=φ°В=arctg[1-Св/(γВ·h)]=arctg[1-(0,28/h)], где Св =274,642·10-6 (кг/см2) - удельное сцепление воды, γВ=981·10-6(кг/см3) - удельный вес воды, а в вертикальных продольных сечениях - по дуге окружностей радиусом Rв с углом β кругового сектора полуконтакта, равным углу φВ внутреннего трения воды на глубине h>80 см, β°=φ°В=45°. Технический результат заключается в снижении сопротивления воды движению судна. 2 н.п. ф-лы, 5 ил.

Буксируемое устройство для разрушения ледового покрова и формирования фарватера для сбора нефтяных разливов // 2566589

Изобретение относится к области судостроения и касается вопроса создания разрушающих лед технических средств, работающих в сочетании с ледоколом, для формирования канала для сбора разливов нефти механическим способом. Предложено буксируемое устройство для разрушения ледового покрова и формирования фарватера для сбора нефтяных разливов, включающее корпус, состоящий из двух боковых ледокольных корпусов и размещенного перед ними центрального вспомогательного ледокольного корпуса, связанных между собой рамой. Связь боковых ледокольных корпусов друг с другом выполнена с возможностью их перемещения в поперечном направлении относительно центрального вспомогательного корпуса. Буксируемое устройство оснащено ледоотводящим клином, прикрепленным своей носовой частью к центральному вспомогательному корпусу, а к боковым ледокольным корпусам он прикреплен через свои образующие, подвижно связанные с упомянутыми корпусами с возможностью изменения фиксируемой ширины клина. В корпусе клина вдоль его образующих в районе уровня поверхности воды выполнены проемы для прохождения мелких битых льдин и нефтяных разливов. Технический результат заключается в повышении эффективности разрушения ледового покрова для формирования фарватера для сбора нефтяных разливов. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Корпус водоизмещающего судна-полутримарана // 2566804

Изобретение относится к области судостроения и касается конструирования обводов корпусов водоизмещающих судов, сочетающих элементы, характерные для обводов однокорпусных судов и тримаранов. Корпус водоизмещающего судна-полутримарана имеет носовую оконечность с обводами водоизмещающего однокорпусного судна и кормовую оконечность с обводами тримарана, включающую средний основной корпус и два сравнительно узких боковых корпуса - аутригеры. Указанные элементы тримаранной кормовой оконечности образуют между собой два туннеля. Внешние борта и палуба (палубы) носовой оконечности плавно переходят во внешние борта аутригеров тримарана и палубу (палубы) кормовой оконечности. В целом корпус судна имеет плавные обводы, соответствующие водоизмещающему режиму движения. Между носовой и кормовой оконечностями имеется зона плавного взаимного перехода их обводов, включающая два симметрично расположенных относительно диаметральной плоскости корпуса судна боковых участка днища, плавно поднимающихся по длине судна от однокорпусной носовой оконечности к действующей ватерлинии в туннелях между элементами тримаранной кормовой оконечности. Технический результат заключается в улучшении эксплуатационных характеристик судна, включая его мореходные качества. 5 з.п. ф-лы, 16 ил.

Водоизмещающее судно с воздушной каверной на днище // 2569509

Изобретение относится к области судостроения и касается вопросов улучшения гидродинамических, технико-эксплуатационных и экологических качеств транспортных судов. Предложено водоизмещающее судно с воздушной каверной на днище, содержащее выемку в последнем, которая ограничена носовым реданом, бортовыми килями и кормовой наклонной пластиной, включающее систему образования каверны, состоящую из источника принудительной подачи воздуха и системы воздушных трактов. Воздушные тракты выполнены в поперечном сечении в форме трапеции, наклонные части которых оборудованы отверстиями с шагом t>=0,1 В, где B - ширина корпуса, обеспечивающими поперечную подачу воздуха от источника в полость выемки для создания сплошной воздушной каверны. Технический результат заключается в повышении надежности системы образования воздушной каверны и, соответственно, более эффективном снижении гидродинамического сопротивления движению судна. 10 з.п. ф-лы, 4 ил.

Устройство для снижения гидродинамического сопротивления корпуса гидросамолета при взлете с водной поверхности // 2569661

Изобретение относится к области гидроавиации и касается конструкций корпусов для уменьшения сопротивления при движении высокоскоростных низкосидящих, повышенной килеватости морских судов по водной поверхности. Устройство для снижения гидродинамического сопротивления корпуса гидросамолета при взлете с водной поверхности содержит бортовые и днищевые скеги, расположенные за реданом, между которыми образуются воздушные полости. При этом бортовые скеги выполнены подвижными посредством установленных в корпусе гидросамолета планетарных электромеханизмов. Воздухопровод состоит из основного воздухопровода, расположенного внутри конструкции, и его наружной части - воздушного коллектора, который выполнен повторяющим форму днища. Достигается повышение эксплуатационных характеристик устройства путем снижения гидродинамического сопротивления корпуса гидросамолета, исключая влияние состояния водной поверхности за счет одновременного применения «воздушной смазки» и «воздушной подушки». 4 ил.