RU2488514C1

RU2488514C1 - Method of increasing bathyscaphe hull survivorship

Info

Publication number: RU2488514C1
Application number: RU2012109678/11A
Authority: RU
Inventors: Виталий Борисович Шепеленко; Владимир Викторович Черниченко
Original assignee: Виталий Борисович Шепеленко
Priority date: 2012-03-15
Filing date: 2012-03-15
Publication date: 2013-07-27

Abstract

FIELD: transport.

SUBSTANCE: invention relates to ship building, particularly, to method of damage control in case of hull breach. Method of increasing survivorship of bathyscaphe comprises hull with inner bearing shell and outer shell inner space communicated with ambient medium and separated into compartments consists in arranging the hull functionality recovery device composed of one, preferably, two-three layers of elastic strap with one edge locked at interhull space structural element to allow displacement of strap free edge in normal to hull surface and, at least, along said surface in one direction, preferably two directions along hull structural shell.

EFFECT: simplified process, faster recovery.

3 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к области судостроения и может быть использовано для обеспечения плавучести, повышение неуязвимости, живучести подводного объекта, в случае возникновения пробоины в корпусе подводного судна.The invention relates to the field of shipbuilding and can be used to ensure buoyancy, increased invulnerability, survivability of an underwater object, in the event of a hole in the hull of an underwater vessel.

К недостаткам известных корпусов подводных судов можно отнести снижение плавучести, вплоть до потери живучести судна, в случае возникновения пробоины, из-за сложности ее устранения: значительное наружное давление при больших глубинах погружения; ограниченный доступ к месту пробоины, в том числе и аварийно-спасательными средствами; наличие необходимого времени подготовки; необходимость непосредственного участия обслуживающего персонала.The disadvantages of the known hulls of submarines include a decrease in buoyancy, up to the loss of survivability of the vessel, in the event of a hole due to the complexity of its elimination: significant external pressure at large depths of immersion; limited access to the place of the hole, including emergency and rescue equipment; availability of the necessary preparation time; the need for direct participation of staff.

Известно устройство для заделки пробоины в корпусе, содержащее резервуары с пенообразующим материалом, трубопроводную систему для подвода жидких компонентов из резервуаров во внутреннюю полостью надувного эластичного баллона, который вводится в пробоину. Жидкие компоненты раздельно подаются во внутреннюю полость баллона, смешиваются, образуя пену, баллон раздувается и перекрывает пробоину (Патент США №6467421, МПК: В63В 3/13, В63В 3/16, В63В 3/20, опубл. 22.10.2002 г.).A device for sealing holes in the housing, containing reservoirs with foaming material, a piping system for supplying liquid components from the reservoirs into the internal cavity of an inflatable elastic balloon that is inserted into the hole. The liquid components are separately fed into the inner cavity of the container, mixed to form a foam, the balloon inflates and closes the hole (US Patent No. 6467421, IPC: B63B 3/13, B63B 3/16, B63B 3/20, publ. 10/22/2002) .

Недостатками указанного устройства и способа его применения способа является значительная сложность его применения, необходимость применения резервуаров и трубопроводов для хранения и подвода жидких компонентов, участие в заделке пробоины обслуживающего персонала.The disadvantages of this device and its method of application of the method is the significant complexity of its application, the need for tanks and pipelines for storage and supply of liquid components, participation in the sealing of holes for maintenance personnel.

Известен способ для временной герметизации пробоины в корпусе судна, и устройство для его реализации, включающее один или несколько надувных элементов, смонтированных на одном конце полой мачты. Мачта вводится в пробоину, по мачте подается газообразный продукт в надувные элементы, образующие при надувании как минимум один жесткий круговой тор. Наружный диаметр наибольшего наполненного тора превышает диаметр пробоины. При раздувании тор натягивает заплатку из эластичного материала, которая герметизирует пробоину (Патент Англии №2374047, МПК: В63В 3/13, В63В 3/16, В63В, опубл. 09.10.2002 г.).A known method for temporarily sealing holes in the hull of the vessel, and a device for its implementation, comprising one or more inflatable elements mounted on one end of a hollow mast. The mast is introduced into the hole, the gaseous product is fed through the mast into the inflatable elements, which form at least one rigid circular torus when inflated. The outer diameter of the largest filled torus exceeds the diameter of the hole. When inflating, the torus pulls a patch of elastic material that seals the hole (England Patent No. 2374047, IPC: B63B 3/13, B63B 3/16, B63B, publ. 09.10.2002).

Недостатками указанного способа является значительная сложность его применения, необходимость применения резервуаров, трубопроводов и мачты для хранения и подвода газообразного продукта, участие в заделке пробоины обслуживающего персонала.The disadvantages of this method is the significant complexity of its application, the need to use tanks, pipelines and masts for storing and supplying a gaseous product, participation in the sealing of a hole in the staff.

Известен способ повышения сопротивления подводного аппарата 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: В63В 3/13, В63В 3/16, В63В 3/20 - прототип).There is a method of increasing the resistance of an underwater vehicle to shock wave loads, mainly a submarine, the hull of which is made of at least two shells with connections between them, while the outer shell is made in communication with the external aqueous medium, and the space between the shells is filled with flexible shells, the inner cavity which is under the influence of gas under pressure (RF Patent No. 2132285, IPC: V63V 3/13, V63V 3/16, V63V 3/20 - prototype).

Защита обеспечивается следующим образом.Protection is provided as follows.

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.When a shock wave acts on the surface of a submarine, the wave is partially perceived by the outer shell and, together with the liquid, acts on the flexible shells between the shell shells. Flexible shells are deformed and absorb most of the energy of the shock wave.

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.The outer and inner shells of the body form a three-dimensional power structure together with force bonds, and the outer shell helps maintain the shape of the inner shell, and the load is shifted in time, and the backward wave factor will act, which will create internal pressure on the outer shell of the shell, which will reduce the total load, and the bonds will experience tension.

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.The main disadvantages of this technical solution is the need to create and change the pressure between the shells in accordance with the depth, to have a significant distance between the shell shells to compensate for the pressure change and the sufficient thickness of the air layer to compensate for the shock load.

Задачей предложенного изобретения является устранение указанных недостатков и создание способа повышения живучести батискафа, применение которого обеспечит в подводном положении восстановление функциональности корпуса батискафа при пробитии в кратчайшие сроки и без участия обслуживающего персонала.The objective of the proposed invention is to eliminate these drawbacks and create a way to increase the survivability of the bathyscaphe, the use of which will provide underwater restoration of the functionality of the body of the bathyscaphe when breaking through as soon as possible and without the participation of maintenance personnel.

Решение указанной задачи достигается тем, что в предложенном способе повышения живучести батискафа, содержащего корпус с силовой внутренней оболочкой и внешней обшивкой, образующих межкорпусное пространство, сообщающееся с внешней средой, и разделенное элементами конструкции на отсеки, согласно изобретению, в отсеках указанного корпуса располагают устройство для восстановления функциональности корпуса батискафа, 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.The solution to this problem is achieved by the fact that in the proposed method of increasing the survivability of the bathyscaphe, comprising a housing with a power inner shell and an outer skin forming an inter-housing space communicating with the external environment and divided by structural elements into compartments, according to the invention, a device for restoring the functionality of the bathyscaphe body, which is performed in the form of one, preferably two or three layers of a sheet lining of elastic material, fixing nnyh one edge on structural parts of space intercase movably loose part of the layer / s laths along the normal to the surface of the supporting frame and at least in one, preferably in two directions along the surface of the structural envelope of the supporting frame.

В варианте применения способа, 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.In an application of the method, in an overlay made of two or more layers, adjacent layers are overlapped, overlapping each other, and fixed to opposite edges to opposite elements of the inter-compartment compartments.

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 обшивке.In an application of the method, the lining layer closest to the power shell is made of a sheet, the size of which in the direction perpendicular to the fixed edge is larger than the size of the compartment in this direction, while the opposite edge of the sheet is interacting with the structural element of the interbody compartment to form a deflection of the sheet and pressing sheets of other layers of the lining to the outer skin.

Техническим результатом, достигаемым заявляемым изобретением, является создание способа повышения живучести батискафа, применение которого обеспечит в подводном положении восстановление функциональности корпуса батискафа при пробитии в кратчайшие сроки и без участия обслуживающего персонала.The technical result achieved by the claimed invention is to create a way to increase the survivability of the bathyscaphe, the use of which will provide underwater restoration of the functionality of the body of the bathyscaphe when breaking through as soon as possible and without the participation of maintenance personnel.

Технический результат достигается за счет того, что, в несущем корпусе батискафа, содержащем силовую оболочку, внешнюю обшивку, образующие межкорпусное пространство, сообщающееся с внешней средой и разделенное на отсеки, предпочтительно прямоугольной формы, конструктивными элементами, размещают накладку из эластичного материала, предпочтительно состоящую из двух или более слоев, уложенных внахлест друг на друга, установленную в отсеках межкорпусного пространства. При этом один край листов фиксируют на конструктивных элементах, причем у смежных слоев фиксируют противоположные края. Под воздействием перепада давления незакрепленная часть листа перемещается к поверхности силовой оболочки, одновременно смещаясь и вдоль ее поверхности. Таким образом, происходит смещение отверстия пробоины в накладке относительно пробоины в силовой оболочке. Накладка перекрывает пробоину в силовой оболочке и за счет эластичности материала накладки происходит герметизация пробоины.The technical result is achieved due to the fact that, in the bearing body of the bathyscaphe, containing the power shell, the outer casing, forming the interbody, communicating with the external environment and divided into compartments, preferably of rectangular shape, with structural elements, place an overlay of elastic material, preferably consisting of two or more layers overlapping each other, installed in the compartments of the inter-space. In this case, one edge of the sheets is fixed on structural elements, and opposite edges are fixed on adjacent layers. Under the influence of the pressure drop, the non-fixed part of the sheet moves to the surface of the power shell, while simultaneously moving along its surface. Thus, the hole of the hole in the patch is displaced relative to the hole in the power shell. The overlay covers the hole in the power shell and due to the elasticity of the overlay material, the hole is sealed.

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; на фиг.5 показано положение конструктивных элементов после герметизации пробоины при установке листовой накладки из одного слоя эластичного материала в межкорпусном пространстве, на фиг.6 показано положение конструктивных элементов после герметизации пробоины при установке листовой накладки из двух слоев эластичного материала в межкорпусном пространстве.The invention is illustrated by drawings, where figure 1 shows a structural diagram of the installation of the sheet lining of a single layer of elastic material in the housing; figure 2 shows a structural diagram of the installation of the sheet lining of two layers of elastic material in the housing; figure 3 shows the position of the structural elements at the time of occurrence of the holes when installing the sheet lining of one layer of elastic material in the housing; figure 4 shows the position of the structural elements at the time of occurrence of the hole, when installing a sheet lining of two layers of elastic material in the housing; figure 5 shows the position of the structural elements after sealing the holes when installing the sheet overlay of one layer of elastic material in the housing, figure 6 shows the position of the structural elements after sealing the holes when installing the sheet overlay of two layers of elastic material in the housing.

Предложенный способ может быть реализован в корпусе батискафа, содержащем силовую оболочку 1, внешнюю обшивку 2, образующие межкорпусное пространство 3, сообщающееся с внешней средой 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.The proposed method can be implemented in a bathyscaphe housing containing a power shell 1, an outer casing 2, forming an interbody space 3, communicating with the external environment and divided into compartments, preferably of rectangular shape, by structural elements 4. A cover 5 of elastic material is installed inside the interbody space 3 consisting of one, preferably of two or more layers 6 of the specified material, overlapped on top of each other. One edge of the layers 6 is fixed on the structural elements 4, and opposite edges are fixed on adjacent layers.

Предложенный способ повышения живучести батискафа реализуется следующим образом.The proposed method of increasing the survivability of the bathyscaphe is implemented as follows.

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.When there is a hole (not arbitrarily marked) in the power shell 1, a pressure drop occurs in the volume between the sheets 5 and the power shell 1 through the hole formed. Under the influence of the pressure drop, the non-fixed part of the layer 6 of the lining 5 moves to the surface of the power shell 1, while moving along its surface.

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.Thus, the hole of the hole in the patch 5 is displaced relative to the hole in the power shell 1. The patch overlaps the hole in the power shell 1 and due to the elasticity of the material of the patch 5, the seal is sealed.

Использование предложенного технического решения позволит создать способ повышения живучести несущего корпуса подводного судна, обеспечивающего герметизацию в подводном положении при его пробитии в кратчайшие сроки, в широком диапазоне глубин погружения, без участия обслуживающего персонала.Using the proposed technical solution will allow you to create a way to increase the survivability of the hull of the submarine vessel, providing sealing in the underwater position when breaking through it in the shortest possible time, in a wide range of immersion depths, without the participation of maintenance personnel.

Claims

1. A method of increasing the survivability of a bathyscaphe, comprising a housing with a power inner shell and an outer casing, forming an inter-housing space communicating with the external environment and divided by structural elements into compartments, characterized in that a device for restoring the functionality of the bathyscaphe casing is located in the compartments of the said casing, which is performed in the form of one, preferably two to three, layers of a sheet lining of elastic material, fixed with one edge on the structural elements of the interbody space with the possibility of moving the loose part of the layer / s of the lining along the normal to the surface of the bearing body and at least in one, preferably in two, directions along the surface of the power shell of the bearing body.

2. The method according to claim 1, characterized in that in the overlay made of two or more layers, adjacent layers are overlapped, overlapping each other, and fixed to opposite edges to opposite elements of the inter-compartment.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the lining layer closest to the power shell is made of a sheet whose size in the direction perpendicular to the fixed edge is larger than the compartment size in this direction, while the opposite edge of the sheet is interacting with an element of the design of the compartment housing with the formation of deflection of the sheet and pressing the sheets of other layers of the lining to the outer skin.