货舱充气的干货潜艇制造技术

本实用新型专利技术涉及一种货舱充气的干货潜艇，此潜艇的干货舱为非耐压结构的单层金属壳体，该干货舱壳体上设有大小尺寸的舱门；其人员舱包括工作机舱，人员居住舱，指挥舱，操纵舱，高压气储备舱，人员通道舱和压力转换舱，它们均为耐压结构的双层金属壳体；在耐压结构的人员舱和非耐压结构的干货舱间设有耐压结构的人员通道舱和压力转换舱，压力转换舱内的气压可以调节，以便于在货舱发生事故时人员可以通过压力转换舱进出干货舱排除事故；在货舱内壁粘贴覆盖一层气密防漏气薄膜，以防潜艇干货舱在水下航行时舱壁漏气。这样就能大大减少潜艇壳体重量，增加潜艇的载重系数，降低水下干货运输成本；同时也解决了货仓开大舱口的强度密封问题，使装载大尺寸货物成为可能。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种新型的干货潜艇设计，特别是这种干货潜艇以其货舱充气为其特征。
技术介绍
在第二次世界大战后期，德国曾使用军用潜艇运输军事物资，并开始设计水下干货运输船。后来，英美等国也研究使用核动力的水下运输船。调查了建造水下油船，水下矿砂船，和其他水下干货船的的可能性，其载重量为2万-5万吨。水下船在军事方面的应用和能航行在冰下是很有吸引力的，它可以大大缩短经过北极海域的航程。隐藏的运输在战争时期特别重要的。在风暴情况下，同样的航速和载重，核动力的高速水下油轮相对于常规油轮具有明显的优势:水下油轮由于其货仓装载的是液态的油，它是不能被压缩的，当其航行在水下任何深度，其货仓的内外压力总能保持平衡，因此其货仓壳体可以使用非耐压的结构。对于相同吨位的水下油船，货仓非耐压结构的要比耐压结构的载重量要大30%。此外装卸油不需使用任何起重设备，油可以通过在船体上的小孔和管路进行装卸，在船体上开小孔是现代潜艇技术上很容易做到的。然而，直到现在，世界上还没有任何实用的水下油船，更没有干货运输船。
技术实现思路
本专利技术涉及在水下运输船的货仓充以空气，舱内空气的压力使货仓壳体能够抵御外部的水压力。它也使货仓壳体所受净压力的方向由外部压力改变为内部压力，而此类船体的内部压力，能避免壳体的失稳状态，使货舱壳体能成为单层金属的非耐压结构。这样的单层壳体，使水下壳体上开大舱口成为可能，由此引起的强度和密封问题也容易解决，它克服了现代潜艇上装载大型军事装备和货物的困难。此外，这样的安排能有效减少船体重量和增加货物载荷，大大减少了运输成本。它是一种新型结构的货舱充气干货潜艇，包括耐压结构舱室和非耐压结构舱室两类，此潜艇的干货舱为非耐压结构的单层金属壳体，该干货舱壳体上设有大小尺寸的舱门，用以装卸各种大小尺寸的干货；其人员舱包括工作机舱，人员居住舱，指挥舱，操纵舱，高压气储备舱，人员通道舱和压力转换舱，它们均为耐压结构的双层金属壳体；在耐压结构的人员舱和非耐压结构的干货舱间设有耐压结构的人员通道舱和压力转换舱，压力转换舱内的气压可以调节，以便于在货舱发生事故时人员可以通过压力转换舱进出干货舱排除事故；在货舱内壁粘贴覆盖一层气密防漏气薄膜，以防潜艇干货舱在水下航行时舱壁漏气;在这些潜艇货舱的非耐压结构的单层金属壳体上开启舱门，它们分别设在货舱艏部，底部，顶部和侧部:耐压结构的舱室内设置高气压储备舱，安置空气压缩机，高压气瓶，或液化空气罐，以及连接它们的充气管路和充气阀，用于向潜艇的干货舱充以高压空气，以平衡干货舱舷外的水压；这类潜艇设有脐带式的水面供排气管路，使这类潜艇在水下时长期由水面供应新鲜空气，保证艇内柴油机的正常操作和人员呼吸供给。依据本专利技术原理可以设计出各种新型的水下充气运输潜艇、工程潜艇和军用潜艇，这些潜艇可以装载坦克、战车、直升或垂直起飞飞机、深潜器、中小型潜艇、导弹、鱼雷、干货、散货、集装箱、从事水下布雷、潜艇供应、布缆布管打桩、勘探测量、钻探采矿、救捞考古等。它们同时可以设计为一艇多功能。本专利技术的充气潜艇的潜水深度不大，所充空气的压力和体积均是有限的，由此引起的安全，设备和技术问题均是容易解决的。【附图说明】图1，是一个货舱充气的干货舱潜艇的纵向剖面示意图。该图分为两部分I和I1:第一部分I,它大部分是由非耐压单壳金属船体组成,包括充气干货舱4和水舱5 ；只有少数为加压结构的人员居住和工作舱:包括人员通道舱7，指挥舱8，压力转换舱9和高压气源存储和操纵舱3。舱口 6a、6b和6c分别开在潜艇的头部，底部和上部侧部，用作从干货舱4装卸干货。第二部分II，都是人员居住和工作机舱，它是由潜艇通常的双层金属耐压结构组成。图2,是图1上的A—A横截面视图；图3,是图1上的B—B横截面视图；图4，是图3截面节点I的放大视图。箭头I所示是一个非耐压单一金属壳的船体；箭头2所示为干货舱内壁粘贴的气密防空气泄漏薄膜，防止空气由于货舱舱壁泄漏。具体的实施方式:本专利技术的原理特点是潜艇的干货舱被充以高压空气。这样当潜艇在水下时，能使货舱的舷内和舷外的压力保持在同一水平上(或者两者只有一个小的压力差)。舷内的压缩空气压力平衡了舷外水的压力，就像水下油船由内部油压支撑舷外部的水压的原理一样。这种利用舷内压缩气体压力来平衡舷外水压力的原理被称为“充气顶压原理”。应用“充气顶压原理”所专利技术的货仓充气潜艇的原理特点和用途包括以下几点:I)即使是大型船体的货舱也可以是轻薄的非耐压结构，就像水下油船一样。由此可大大减少船体的重量。压缩空气是干燥的，几乎没有重量，它只占据了潜艇载满货物后的无效空间，因此使潜艇的有效载重系数大大增加。2)由于在船体货舱的舷内气压和舷外水压保持平衡，船体壳体不需要耐压的双层壳体，它可由一个非耐压的单层金属壳体来替代。这样，就便于在此壳体上开大的舱口，使大尺寸的军事装备和其他货物容易在此潜艇通过这类舱口装卸。这种潜艇上的大舱口有三种:在货舱的艏部，底部和顶(侧)部，见图1和图3上的舱口 6a、6b和6c。舱口 6a设在潜艇货舱的艏部，当潜艇浮在水面上时，用于装卸机动车或机动设备，如大量的两栖登陆坦克、战车，登陆小艇，气垫艇和其他民用车辆，集装箱和重型滚动设备等。舱口 6b是设在潜艇货舱的底部，这类舱口的舱门可以开得与整个潜艇的底部面积几乎一样大，由于舱内气压与该深度的水压相同，即使这样大面积的舱门开着，海水也不会进入货舱内的。由此可以实现在水下隐蔽地作业，不受水面风暴的打扰。在水下从潜艇的底部货舱口装卸货时，可以让水舱或直接在货舱进水，以补足干货舱卸货后的载重减少，同时自动调节并稳定舱内的气压以保持潜艇的潜水深度不变；依据此一干货舱特点，可以设计出一系列的军用和工程潜艇，而且它们可以一艇多能:军用潜艇的功能包括:1，大量两栖坦克，两栖战车和载人潜艇或蛙人的水下登陆；2,导弹,鱼雷的简便水下潜射；3，水下布雷；4，成为装载、释放、回收深潜器和中小潜艇的母舰；5，深潜器和潜艇的水下物资、武备、人员的供应舰；民用潜艇的功能包括:水下探矿，铺管，布缆，测量，打桩，钻井，物探，救捞，考古等一系列新型水下作业工程潜艇。由于这类潜艇的下潜深度不大，通常在40米水深，所以可用脐带式的水面供排气管路，使这类潜艇在水下时长期由水面供应新鲜空气，保证艇内柴油机的正常动力和人员呼吸供应。而水下操作的隐蔽性和不受海面风暴影响的有利条件它都能占有。舱口 6c是开在潜艇货舱的上部和侧部，当潜艇浮在水面上时，可用来从干货舱4中装卸散货，干货或设备。它们的装卸可以通过上部的舱门或管路进行。侧面的舱门通常也是为装卸机动设备。上部的舱门也可作直升或垂直起飞飞机的升降平台的出口，以便这类飞机在潜艇上浮时起降。3)尽管潜艇货舱的舷内和舷外的压力通常是保持平衡的，但如果需要，内部压力可以大于外部压力。这样的安排是为了避免货舱壳体承受外部压力而产生的不稳定性。由此，船体强度可以得到改善，尤其对大跨度薄壳的船体结构而言。4)充气的舱室有利于抵挡进水。当充气舱室遇损，压缩空气能大大减缓舱室进水。如果损害发生在舱室底部，不管受损部位面积有多大，都不会发生舱室进水情况。当货舱受损部分是在舱内气压力大于舷外水压的情况下，贴于舱室内壁的气体防漏薄膜可用于阻止货本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型结构的货舱充气干货潜艇，包括耐压结构舱室和非耐压结构舱室两类，其特征在于：此潜艇的干货舱为非耐压结构的单层金属壳体，该干货舱壳体上设有大小尺寸的舱门，用以装卸各种大小尺寸的干货；其人员舱包括工作机舱，人员居住舱，指挥舱，操纵舱，高压气储备舱，人员通道舱和压力转换舱，它们均为耐压结构的双层金属壳体；在耐压结构的人员舱和非耐压结构的干货舱间设有耐压结构的人员通道舱和压力转换舱，压力转换舱内的气压可以调节，以便于在货舱发生事故时人员可以通过压力转换舱进出干货舱排除事故；在货舱内壁粘贴覆盖一层气密防漏气薄膜，以防潜艇干货舱在水下航行时舱壁漏气。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张懋，
申请(专利权)人：张懋，
类型：新型
国别省市：上海;31