СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПЛАВУЧЕСТИ СУДНА
METHOD OF ADJUSTING SHIP FLOATABILITY

Изобретение относится к способам регулирования плавучести надводных и подводных судов.
Известны способы регулирования плавучести судна приемом забортной воды в балластную цистерну и их последующего осушения [1], с.12; [2], С.139…142.
Недостаток их в повышенной сложности и энергоемкости перемещения водного балласта.
Известен способ регулирования плавучести судна, по которому имеющуюся на судне балластную цистерну то заполняют забортной водой, чем уменьшают плавучесть судна, то балластную цистерну осушают, удаляя воду за борт, чем увеличивают плавучесть судна [2], с.139…142 - прототип.
Недостаток его - повышенная энергоемкость и сложность регулирования плавучести.
Технический результат - уменьшение энергоемкости и сложности регулирования плавучести.
Сущность изобретения - способ регулирования плавучести судна, по которому имеющуюся на судне балластную цистерну то заполняют забортной водой, чем уменьшают плавучесть судна, то балластную цистерну осушают, удаляя воду за борт, чем увеличивают плавучесть судна, причем по изобретению балластную цистерну то заполняют забортной водой, которой сжимают находящийся в балластной цистерне воздух посредством водяного насоса, чем аккумулируют энергию и уменьшают плавучесть судна, то водяным насосом и энергией сжатого воздуха балластную цистерну осушают, выкачивая воду за борт и замещая ее воздухом, имеющимся в балластной цистерне, чем увеличивают плавучесть судна.
Благодаря таким признакам часть энергии на заполнение балластной цистерны аккумулируют сжатием воздуха водой, которым уменьшают затраты энергии на осушение этой цистерны.
Устройство для осуществления способа изображено, например, на чертеже упрощенной схемой.
Условные обозначения на чертеже
1 - прочный корпус малой подводной лодки (далее прочный корпус),
2 - обшивка (условно прозрачная) легкого корпуса подводной лодки (далее обечайка),
3 - переборка в диаметральной плоскости между прочным корпусом и обечайкой (далее переборка),
4 - шпангоут, скрепленный с поверхностями корпуса 1 и обечайки 2 (далее шпангоут),
5 - левая задняя балластная цистерна (далее цистерна),
6 - правая задняя балластная цистерна (далее цистерна),
7 - левая передняя балластная цистерна (далее цистерна),
8 - правая передняя балластная цистерна (далее цистерна),
9 - отверстие в нижней части шпангоута 4 (далее окно),
10 - балластный и осушительный насос балластной цистерны 5, 6,7,8 (далее насос),
11 - обратный клапан аверсного потока заполнения цистерны водным балластом (далее клапан),
12 - обратный клапан реверсного потока осушения цистерны (далее клапан),
13 - обратный подпружиненный (или управляемый) кран-клапан осушения цистерны (далее клапан),
14 - трубопровод.
Объем между прочным корпусом 1 и обечайкой 2 верхней и нижней непроницаемыми переборками 3, расположенными в диаметральной плоскости, и непроницаемой переборкой, расположенной в мидель-шпангоутной плоскости, разделен на четыре цистерны 5, 6, 7 и 8, каждая из которых разделена шпангоутами 4 на несколько сосудов, сообщающихся окнами 9. Каждая цистерна 5, 6, 7, 8 сообщена со своим насосом 10, соответственно через клапаны 11, 12, 13 и трубопроводы 14. Пусть при заполнении цистерн 5, 6, 7, 8 на 0,8…0,9 их объема получают остаточную отрицательную плавучесть 0,001 подводного водоизмещения и степень сжатия воздуха в них 5…10. В первом приближении считаем процесс адиабатным и давление сжатого воздуха в этих цистернах не более 1,0…2,5 МПа соответственно [3], с.199, формула (5). Клапан 13 давление до 2,5 МПа удерживает.
Работу заполнения и осушения цистерн 5, 6, 7, 8 выполняют так. Для уменьшения плавучести цистерны 5, 6, 7, 8 насосами 10 через клапаны 11 заполняют на 0,8…0,9 их объема забортной водой, чем сжимают находящийся в них воздух, а для увеличения плавучести их частично или полностью осушают в реверсном режиме насосами 10 и сжатым воздухом этих цистерн, через клапаны 12 и 13.
Для устранения крена, дифферента принимают необходимое количество водяного балласта в соответствующие цистерны 5, 6, 7, 8 и (или) их частично осушают.
Итак, регулируют плавучесть судна с экономией энергии и сжимают воздух насосом, что проще.
Список литературы
1. Большаков Ю.И. Элементарная теория подводной лодки. - М.: Воениздат, 1977, 134 с.
2. Круглое В.П. Подводные средства передвижения… - X.: Консум, 2004. - 191 с.
3. Моргулис Ю.Б. Двигатели внутреннего сгорания. - М.: Научно-технич. изд., 1959, 341 с.