Межотсечная переборка подводного технического средства
Владельцы патента RU 2678144:
Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия им. Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова" (RU)
Изобретение относится к области кораблестроения, в частности к корпусным конструкциям подводных технических средств. Предложена межотсечная переборка подводного технического средства, которая содержит внутренний сферический и наружный тороидальный участки полотна, при этом выпуклость внутреннего сферического участка полотна обращена в направлении оконечности прочного корпуса подводного технического средства, а выпуклость тороидального участка обращена противоположно этой оконечности. Межотсечная переборка подводного технического средства снабжена кольцевым ребром жесткости, установленным в месте соединения сферического и тороидального участков полотна и подкрепленным ребрами жесткости, расположенными в радиальных плоскостях, что позволяет упростить технологию ее изготовления, снизить вес переборки при заданном расчетном давлении на переборку. 2 ил.
Изобретение относится к подводному судостроению, а более конкретно к конструкции корпуса подводных технических средств.
Известно техническое решение, в котором межотсечная переборка выполнена в виде набора композитных слоев нулевой кривизны скрепленных связующими прослойками (патент РФ №2458813, В63В 3/13, 2011 г.)
Однако, в связи с тем, что межотсечные переборки кроме функции обеспечения непотопляемости должны обеспечивать и разделение прочного корпуса на противопожарные зоны, в практике подводного кораблестроения нашли применение межотсечные переборки из стального полотна плоской формы, подкрепленного набором (А.А. Правдин «Конструкция подводных лодок», М., Оборонгиз, 1947 г., стр. 124-125), либо стального полотна сферической формы (А.А. Правдин «Конструкция подводных лодок», М., Оборонгиз, 1947 г., стр. 130). В случае использования сферического полотна переборки его радиус r составляет r/R=2…3, где:
r - радиус полотна переборки,
R - радиус прочного корпуса в районе размещения переборки.
С ростом глубины погружения подводных лодок потребовалось соответственно и увеличивать прочность межотсечных переборок для организации отсеков-убежищ либо зон спасения в случае поступления забортной воды в прочный корпус подводных технических средств.
Недостатком известных плоских или сферических межотсечных переборок является следующее.
В случае плоского полотна переборки - высокий вес переборки, необходимость установки ребер жесткости, которые затрудняю размещение крупногабаритного оборудования в отсеке непосредственно около переборки.
В случае сферического полотна переборки, вес переборки несколько меньше, чем у плоской переборки, однако имеются трудности в изготовлении полотна сферической формы и, главное, расчетное давление такой переборки различается со стороны выпуклости и вогнутости.
Используя известное выражение для определения расчетных напряжений в сферическом полотне
σ=pr/δ, где:
σ - нормальное напряжение растяжения, кг/см2,
p - давление среды, кг/см2,
r - радиус полотна, см,
δ - толщина полотна, см.
можно получить толщину полотна при заданном значении σт конструкционного материала
δ=pr/σ
Видно, что с ростом радиуса прочного корпуса соответственно растет и толщина полотна переборки, что увеличивает ее вес и усложняет технологию ее производства и монтажа. При этом расчетное давление обеспечивается только со стороны вогнутости полотна.
Известно техническое решение, в котором переборка выполнена в виде безнаборного сферического полотна, (А.А. Правдин «Конструкция подводных лодок», М., Оборонгиз, 1947 г., стр. 130-134, рис. 102, 103).
Недостатком технического решения, является следующее. Снижение толщины полотна переборки, следовательно, и вес переборки, возможно за счет уменьшения радиуса полотна переборки. При этом уменьшается угол притыкания полотна переборки и обшивки прочного корпуса подводного технического средства, при угле притыкания около 30° и меньше становится невозможно надежно проварить шов притыкания переборки и прочного корпуса, то есть имеется технологическое ограничение.
Известно техническое решение по патенту РФ №2587742, МПК В63В 3/13, B63G 8/00, 2015 г. в котором межотсечная переборка с целью устранения указанного недостатка, а именно - снижение веса межотсечной переборки при устранении технологических ограничений ее монтажа, содержит внутренний сферический и наружный тороидальный участки полотна, при этом выпуклость внутреннего сферического участка полотна обращена в направлении оконечности прочного корпуса подводного технического средства, а выпуклость тороидального участка обращена противоположно этой оконечности.
Известное техническое решение по патенту РФ №2587742, МПК В63В 3/13, B63G 8/00, 2015 г. принято за прототип.
Недостатком технического решения, принятого за прототип, является следующее. При действии нагрузки (например, в случае затопления отсека прочного корпуса) в случае, если внутренний сферический участок полотна переборки работает на растяжение, наружный тороидальный участок работает на сжатие, или наоборот, в зависимости от направления действия нагрузки. Таким образом, в месте соединения наружного и внутреннего участков полотна напряжение в полотне меняет знак, что требует усиления полотен переборки для обеспечения заданных значений расчетного давления на переборку, а это, в свою очередь, усложняет технологию сборки переборки и повышает ее вес.
Целью предлагаемого технического решения является упрощение технологии сборки межотсечной переборки, снижение ее веса.
Указанная цель достигается тем, что в отличие от прототипа межотсечная переборка снабжена кольцевым ребром жесткости, установленным в месте соединения сферического и тороидального участков и подкрепленным ребрами жесткости, расположенными в радиальных плоскостях.
Технический результат заявляемого изобретения заключается в снижении веса межотсечной переборки при заданном расчетном давлении, рационального использования пространства занимаемого переборкой, упрощении технологии ее изготовления.
Сущность заявляемого изобретения поясняется чертежом, где на Рис. 1, 2 показана межотсечная переборка подводного технического средства. Межотсечная переборка установлена в прочном корпусе 1 подводного технического средства и содержит безнаборное полотно, состоящее из внутреннего сферического участка 2 и наружного тороидального участка 3. При этом выпуклость внутреннего и наружного участков направлена в разные стороны. В месте соединения сферического 2 и тороидального 3 участков полотна установлено кольцевое ребро жесткости 4 подкрепленное ребрами жесткости 5, установленными в радиальных плоскостях.
Предложенное техническое решение обеспечивает достижение заявленной цели - упрощение технологии сборки межотсечной переборки, снижение ее веса. Благодаря наличию кольцевого ребра жесткости установленным в месте соединения сферического и тороидального участков полотна, подкрепленного ребрами жескости, установленными в радиальных плоскостях возможно обеспечение расчетного давления переборки без усиления (утолщения) полотен переборки в месте соединения сферического и тороидального участков.
Таким образом, представленные описание и чертеж позволяют сделать заключение о том, что заявленная межотсечная переборка обладает новизной, отличаясь от прототипа такими существенными признаками - межотсечная переборка снабжена кольцевым ребром жесткости, установленным в месте соединения сферического и тороидального участков и подкрепленным ребрами жесткости, расположенными в радиальных плоскостях, что позволяет выполнить поставленную задачу и сделать вывод о наличии изобретательского уровня и промышленной применимости.
Межотсечная переборка подводного технического средства, содержащая внутренний сферический и наружный тороидальный участки полотна, при этом выпуклость внутреннего сферического участка полотна обращена в направлении оконечности прочного корпуса подводного технического средства, а выпуклость тороидального участка обращена противоположно этой оконечности, отличающаяся тем, что она снабжена кольцевым ребром жесткости, установленным в месте соединения сферического и тороидального участков и подкрепленным ребрами жесткости, расположенными в радиальных плоскостях.
