Способ обеспечения местной прочности наружного корпуса при подъеме затонувших подводных лодок
Владельцы патента RU 2791624:
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 подъема затонувших подводных лодок в части, касающейся обеспечения приложения внешних подъемных сил к корпусу поднимаемого объекта. Предложен способ обеспечения местной прочности наружного корпуса затонувших подводных лодок, который заключается в заполнении их межкорпусного пространства (цистерн главного балласта) в районах контакта с клешнями крупногабаритных захватных устройств твердеющим заполнителем, который подается по материалопроводам в разжиженном виде. Заполнитель, затвердев, не позволяет наружному корпусу подводной лодки сминаться, передавая и распределяя нагрузку непосредственно на более устойчивый к смятию прочный корпус. Изобретение обеспечивает экономию за счет упрощения технологии и снижения трудоемкости подкрепления наружного корпуса затонувшей подводной лодки под водой. 2 ил.
Изобретение относится к области подъема затонувших подводных лодок в части, касающейся обеспечения приложения внешних подъемных сил к корпусу поднимаемого объекта. При подъеме механическим способом с применением тросовых домкратов, лебедок или полиспастов грузоподъемных механизмов остропку поднимаемых подводных лодок осуществляют с помощью клешневых крупногабаритных захватных устройств (КГЗУ). Их ставят сверху на корпус поднимаемой подводной лодки и приводят в действие механизм сжимания клешней, плотно облегающих поверхность и охватывающих подводную лодку, не давая ей выскользнуть при вертикальном приложении подъемных усилий. Примером является американское КГЗУ «Клементина», применявшееся при подъеме затонувшей подводной лодки К-129 [1], и отечественное КГЗУ, созданное для подъема подводной лодки С-80 [2]. Недостатком остропки подводной лодки с помощью клешневого КГЗУ является возникновение недопустимо высоких и разрушающих напряжений в местах контактов клешней с тонким наружным корпусом, имеющим недостаточную местную прочность. В результате происходит смятие наружного корпуса поднимаемой подводной лодки, что ведет к смещению КГЗУ и появлению на его клешнях неравномерно распределенных нагрузок, способных привести к их разрушению. Деформация наружного корпуса подводной лодки распространяется до момента появления надежного контакта с внутренним значительно более прочным корпусом и, непредсказуемо изменяя его геометрию, затрудняет постановку поднимаемой подводной лодки на твердое основание после подъема, а также препятствует снятию КГЗУ после подъема. Известны способы устранения отмеченного недостатка, которые заключаются в установке дополнительных подкреплений наружного корпуса в местах контактов с клешнями КГЗУ или в увеличении площади контактной зоны за счет увеличения ширины клешней.
Первый способ предусматривает подкрепление наружного корпуса подводной лодки кницами, стойками или бракетами, которые устанавливают в межкорпусном пространстве с целью передачи сжимающего усилия на ее внутренний корпус. Способ был реализован в 2017 году при подготовке подводной лодки К-3 к длительному хранению на плаву. Кницами, стойками и бракетами изнутри укрепили ее наружный корпус в зонах контакта со специальными поддерживающими понтонами СПП-200, форма контактных зон упоров-проставок которых аналогична клешням клешневого КГЗУ. Подкрепления удовлетворительно выполнили стоявшую перед ними задачу, но для их установки потребовалась постановка подводной лодки в док и выполнение работ в межкорпусном пространстве в условиях судоремонтного предприятия [3]. При судоподъеме выполнить под водой подкрепление наружного корпуса с помощью книц, стоек и бракет на подводной лодке, лежащей на морском дне, не представляется возможным.
Второй способ неприемлем из-за увеличения габаритов клешней КГЗУ и, как следствие, к увеличению их массы, ведущей к уменьшению полезной поднимаемой нагрузки при неизменной величине подъемной силы.
Предлагается обеспечить возможность применения клешневых КГЗУ с минимальными массогабаритными характеристиками за счет обеспечения местной прочности наружного корпуса поднимаемой подводной лодки посредством заполнения межкорпусного пространства твердеющим заполнителем, который не позволяет наружному корпусу сминаться, передавая и распределяя нагрузку непосредственно на более устойчивый к смятию прочный корпус. Предлагаемый способ реализуется следующим образом (Фиг. 1). В верхней части цистерн главного балласта 3 ниже их крыш 5, расположенных между наружным 7 и внутренним 6 корпусами лежащей на грунте 10 подводной лодки в районах контакта с клешнями КГЗУ, в наружном корпусе делают вырезы 4, в которые вставляют рукава материалопроводов 8. В нижней части цистерн главного балласта с помощью заглушек 1 закрывают решетки шпигатов, предназначенные для входа и выхода воды из цистерн при их балластировке и осушении продувкой. Сверху через материалопроводы в предназначенные для этого цистерны главного балласта подают разжиженный твердеющий состав 2, проникающий внутрь и заполняющий пространство между наружным и прочным корпусом. Через некоторое время залитый под водой 9 в цистерны состав твердеет, создавая прочный узел для установки КГЗУ (Фиг. 2). КГЗУ 3 получает возможность плотного прилегания к наружному корпусу 4 подводной лодки, геометрия которого становится неизменной при приложении вертикальной нагрузки 1. При этом реакция 5 в контактных зонах через затвердевший заполнитель 6 передается на внутренний прочный корпус 2. Применение предлагаемого способа не приводит к существенному увеличению подъемного веса поднимаемой подводной лодки. Согласно оценке, в случае использования в качестве твердеющего заполнителя бетона плотностью около 1,6 кг/см3, подъемный вес возрастет не более чем на 15%, что легко компенсируется соответствующим увеличением подъемной силы.
Внедрение способа обеспечения местной прочности наружного корпуса поднимаемой подводной лодки посредством заполнения межкорпусного пространства твердеющим заполнителем имеет значительный экономический эффект за счет упрощения технологии и снижения трудоемкости подкрепления наружного корпуса по сравнению с установкой дополнительных подкреплений в виде книц, стоек и бракет в межкорпусном пространстве, а также за счет появления возможности создать КГЗУ с минимальными массогабаритными характеристиками.
Литература
1. Берлинсон Клайд В. «Проект Дженифер». (Clyde W. Burleson «The Jennifer Project», Prentice-Hall, inc., Englewood Cliffs, New Jersey, 1977). Перевод с сокращениями. - ОВНТИ, 1978. - 26 с.
2. Краморенко А.В., Чумаров Р.И. Судоподъем как сплав передовых морских технологий / Освоение морских глубин. - М.: Изд. дом «Оружие и технологии», 2018. - С. 443-450.
3. Краморенко А.В., Чумаров Р.И. Понтоны для первой атомной. - Журнал «Гангут». №108, 2018. - С. 79-122.
Способ обеспечения местной прочности наружного корпуса затонувших подводных лодок при их подъеме с помощью внешних подъемных усилий, отличающийся тем, что пространство между наружным и внутренним корпусами подводной лодки в районах контактов клешней крупногабаритного захватного устройства с наружным корпусом заполняется твердеющим заполнителем, который распределяет и передает сжимающие усилия с наружного на внутренний корпус, препятствуя смятию и разрушению наружного корпуса.
