СЕКЦИЯ КОРПУСА ПОДВОДНОГО АППАРАТА
SECTION OF THE SUBMERSIBLE VEHICLE BODY

Изобретение относится к области судостроения, а именно, к конструкциям корпусов подводных аппаратов.
Из уровня техники известна подводная лодка (изобретение по патенту № RU 2081022, опубл. 10.06.1997), содержащая легкий корпус в форме эллипсоида и прочный корпус, образованный Ф-образной продольной переборкой и бортовыми полуобечайками, образованными листами обшивки двоякой кривизны с вогнутостью вовнутрь, закрепленными на опорных полках продольной переборки и соединенными между собой по торцам с образованием шпангоутов, общих для прочного и легкого корпусов. Недостатком данного технического решения является выполнение прочного корпуса в виде массивной продольной переборки, что увеличивает массу судна и осложняет применение конструкции для малых подводных аппаратов из-за уменьшения полезного объема.
Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является корпус подводного аппарата (изобретение по патенту № RU 2535764, опубл. 21.12.2014), содержащий металлический каркас решетчатой структуры и охватывающую его эластичную оболочку, выполненную из водонепроницаемого материала, между которыми установлена промежуточная оболочка, выполненная из ткани на основе высокопрочных арамидных волокон. В таком конструктивном решении под действием внешнего гидростатического давления корпус работает на сжатие и в продольном, и в поперечном направлениях, что требует для обеспечения достаточной прочности корпуса значительной массы элементов прочного корпуса.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение устойчивости корпуса подводного аппарата к воздействию внешнего гидростатического давления при сохранении прочностных характеристик и уменьшении массы.
Технический результат достигается в предлагаемом изобретении за счет разделения напряженных состояний между наружным корпусом, который испытывает деформацию растяжения, и внутренним корпусом, который испытывает деформацию продольного сжатия.
Указанный технический результат достигается тем, что секция корпуса подводного аппарата содержит наружный корпус и внутренний корпус. Наружный корпус выполнен в виде цилиндрической оболочки из эластичного материала, которая закреплена своими торцами на поперечных переборках и опирается на конструктивный набор. Внутренний корпус выполнен в виде горизонтально ориентированной цилиндрической поверхности, закрепленной своими торцами на поперечных переборках. При этом наружный корпус выполнен в виде по меньшей мере шести закрепленных на конструктивном наборе пластин двояковогнутой внутрь корпуса подводного аппарата формы, а наружный корпус и конструктивный набор закреплены на поперечных переборках с условием обеспечения в погруженном состоянии зазора с внутренним корпусом по всей длине последнего. Внешний корпус выполнен из поликомпозитного материала. Конструктивный набор выполнен в виде закрепленных на поперечных переборках своими торцами продольных балок, к которым может быть прикреплен один или несколько кольцевых шпангоутов.
Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежами. На Фиг. 1 представлен вид с боку на секцию корпуса подводного аппарата, на Фиг. 2, 3 представлены сечения А-А и Б-Б секции корпуса подводного аппарата.
Возможная реализация секции подводного аппарата содержит внутренний корпус 1 и наружный корпус 2, которые закреплены своими торцами на поперечных переборках 3 с зазором 4 от внутреннего корпуса 1. Конструктивный набор корпуса выполнен в виде закрепленных на поперечных переборках 3 продольных балок 6, на которых установлены кольцевые шпангоуты 5. Наружный корпус 2 выполнен в виде закрепленных на продольных балках 6 и шпангоутах 5 пластин из поликомпозитного материала двояковогнутой внутрь корпуса формы. Для подводных аппаратов малых размеров возможна реализация корпуса, в которой конструктивный набор содержит только балки 6.
Устройство работает следующим образом. В процессе погружения подводного аппарата под воду его наружный корпус 2 и внутренний корпус 1 испытывают гидростатическую нагрузку. Взаимодействие с гидросредой передается через наружный корпус 2, который вследствие двояковогнутой формы пластин испытывает деформацию растяжения, на внутренний корпус 1, который вследствие наличия зазора 4 испытывает только деформацию продольного сжатия, передаваемого через поперечные переборки 3. Сжимающее усилие на корпус 2 воспринимается пластинами, выполненными из поликомпозитного материала, закрепленными на кольцевых шпангоутах 5 и продольных балках 6, воспринимающих от пластин нагрузку, обеспечивая таким образом работу наружного корпуса 2 на растяжение, обеспечивая при этом его прочностные характеристики.