СУДОВАЯ БАЛЛАСТНАЯ СИСТЕМА
SHIP BALLAST SYSTEM

Изобретение относится к балластной системе надводного-подводного судна.
Известны судовые балластные системы, содержащие балластные цистерны, например в ныряющем катере М-400 [1], с.195, в подводной лодке по книге Большакова Ю.И. [2], с.12 и др.
Недостаток их в повышенной сложности и энергоемкости перемещения водяного балласта.
Известна судовая балластная система, содержащая балластные креновые и дифферентные цистерны, сообщенные гидравлически с забортной водой и между собой через балластно-осушительный, креновый и дифферентный насосы, например, по книге [2], с.12 - прототип.
Недостаток ее в повышенной габаритности и энергоемкости работы системы.
Технический результат - уменьшение энергоемкости и повышение компактности системы.
Сущность изобретения - судовая балластная система, содержащая балластные креновые и дифферентные цистерны, сообщенные гидравлически с забортной водой и между собой через балластно-осушительный, креновый и дифферентный насосы, причем по изобретениию с забортной водой цистерны сообщены через двусторонний гидрозамок на всасывающем и напорном каналах реверсируемого балластно-осушительного насоса и сообщены между собой через двусторонние гидрозамки на всасывающих и напорных каналах реверсируемых креновых и дифферентных насосов.
Благодаря этому поршневые компрессоры заменены насосами с гидрозамками, которыми приемом воды в цистерны сжимают воздух и при осушении им частично разгружают эти же насосы.
Устройство судовой балластной системы соответствует, например, изображенному на чертеже.
Условные обозначения на чертеже следующие:
1 - прочный цилиндрический корпус малой подводной лодки (далее корпус),
2 - обшивка легкого корпуса подводной лодки (далее обечайка),
3 - задняя балластная цистерна регулировки дифферента (далее цистерна),
4 - левая балластная цистерна регулировки крена (далее цистерна),
5 - правая балластная цистерна регулировки крена (далее цистерна),
6 - передняя балластная цистерна регулировки дифферента (далее цистерна),
7 - непроницаемый торцевой шпангоут между цистернами 5 и 8 (далее торец),
8 - непроницаемая переборка в диаметральной плоскости между цистернами 6 и 7 (далее переборка),
9 - шпангоут, скрепленный с поверхностями корпуса 1 и обечайки 2 (далее шпангоут),
10 - отверстие в нижней части шпангоута 3 (далее окно),
11 - креновый реверсируемый насос (далее насос),
12 - первый балластно-осушительный реверсируемый насос (далее насос),
13 - дифферентный реверсируемый насос (далее насос),
14 - второй балластно-осушительный реверсируемый насос (далее насос),
15 - гидрозамок (далее замок),
16 - трубопровод,
17 - воздушный канал между цистернами 4 и 5 (далее канал),
18 - воздушный канал между цистернами 3 и 6 (далее канал).
Объем между корпусом 1 и обечайкой 2 образует цистерны 3, 4, 5,6, разделенные шпангоутами 7 и переборкой 8. Каждая цистерна разделена на секции шпангоутами 9 с окнами 10. Судовая балластная система оснащена насосами 11, 12, 13, 14 с замками 15, трубопроводами 16 и каналами 17, 18. Пусть при заполнении цистерн 3, 4, 5, 6 на 0,8…0,9 их объема получают достаточную для заглубления остаточную отрицательную плавучесть 0,001 подводного водоизмещения и степень сжатия воздуха в этих цистернах 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), что в изображенной на чертеже конструкции цистерн и обечайки по условиям прочности вполне допустимо.
Работает судовая балластная система следующим образом. Для уменьшения плавучести цистерны 3, 4, 5, 6 насосами 12, 14 заполняют на 0,8…0,9 их объема забортной водой, чем сжимают находящийся в них воздух и замещают функцию поршневого компрессора. Для устранения крена и (или) дифферента балластную воду перекачивают между цистернами 4, 5 и (или) между цистернами 3, 6 насосами 11 и (или) 13. Для увеличения плавучести цистерны 3, 4, 5, 6 частично или полностью осушают в реверсном режиме насосами 12, 14 и энергией этими же насосами сжатого воздуха.
Итак, приведенная выше судовая балластная система компактнее известных и менее энергоемка.
Список литературы
1. Дмитриев В.И. Советское подводное кораблестроение. М.: Воениздат, 1990. - 288 с.
2. Элементарная теория подводной лодки / Большаков Ю.И., М., Воениздат, 1977. 134 с.
3. Моргулис Ю.Б. Двигатели внутреннего сгорания. М.: Научно-техническое изд-во, 1959, 341 с.