×
20.12.2014
216.013.10f5

Результат интеллектуальной деятельности: КОРПУС ПОДВОДНОГО АППАРАТА

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к области судостроения, в частности к конструкции корпусов аппаратов, работающих на устойчивость при действии гидростатического давления и сжимающей силы. Корпус подводного аппарата содержит металлический каркас и охватывающую его эластичную оболочку, выполненную из водонепроницаемого материала. Между каркасом и оболочкой введена промежуточная оболочка, выполненная из ткани на основе высокопрочных арамидных волокон, при этом каркас имеет решетчатую структуру. Технический результат заключается в повышении надежности и устойчивости корпуса подводного аппарата к внешнему гидростатическому давлению при снижении массы аппарата. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к судостроению, в частности к конструкции корпусов аппаратов, работающих на устойчивость при действии гидростатического давления и сжимающей силы, и может быть использовано при разработке корпусов (контейнеров) для размещения в них гидрофизической аппаратуры, обеспечивающих эффективную ее защиту и эксплуатацию на различных глубинах.

Известен корпус подводного аппарата [авторское свидетельство SU №1519101, B63B 3/13, опубл. 30.10.1993 г.]. Данное устройство содержит металлический каркас и охватывающую его наружную оболочку, выполненную из водонепроницаемого материала, например резины. Каркас и оболочка отделены друг от друга полостью, заполненной сыпучим материалом, например песком. В каркасе имеются отверстия для перетока воздуха.

При погружении корпуса гидростатическое давление воды воздействует на наружную оболочку и вследствие ее эластичности передается на сыпучий материал. Вследствие наличия отверстий в каркасе происходит выравнивание давления внутри каркаса и давления воздуха, находящегося между частицами сыпучего материала.

Данное устройство наиболее близко по технической сущности к заявляемому и поэтому принято за прототип.

Устройство просто и дешево в изготовлении.

Однако недостатком данного корпуса подводного аппарата является то, что обеспечение его надежности и устойчивости к внешнему гидростатическому давлению осуществляется за счет увеличенной толщины песчаного заполнителя, что приводит к естественному утяжелению корпуса. Кроме того, при эксплуатации данного аппарата возможно смещение каркаса в сыпучем материале относительно геометрического центра подводного аппарата, что может привести к снижению надежности и прочности всей конструкции или даже ее разрушению.

Задачей заявляемого изобретения является обеспечение надежности и устойчивости корпуса подводного аппарата к внешнему гидростатическому давлению при снижении массы аппарата.

Техническим результатом, на достижение которого направлено изобретение, является разработка конструкции корпуса подводного аппарата, обладающего меньшей массой при достаточной его прочности и устойчивости в условиях воздействия внешнего гидростатического давления.

Технический результат достигается тем, что корпус подводного аппарата, содержащий металлический каркас и охватывающую его эластичную оболочку, выполненную из водонепроницаемого материала, согласно изобретению между каркасом и оболочкой введена промежуточная оболочка, выполненная из ткани на основе высокопрочных арамидных волокон, при этом каркас имеет решетчатую структуру.

Введение между каркасом и оболочкой промежуточной оболочки, выполненной из ткани на основе высокопрочных арамидных волокон (по сравнению с сыпучим заполнителем в прототипе), позволило существенно уменьшить толщину стенки аппарата, тем самым снизить его массу. Наличие каркаса, имеющего решетчатую структуру, позволило, сохранив жесткость всей конструкции, при заданных условиях также уменьшить массу подводного аппарата. Выполнение промежуточной оболочки из ткани на основе высокопрочных арамидных волокон, имеющей высокие прочностные характеристики (σ≈3,5 ГПа) и одновременно с этим меньшую плотность (ρ≈1450 кг/м3), позволяет выдерживать перепад давления между полостью в корпусе аппарата и окружающей средой, что обеспечивает надежность и устойчивость к внешнему гидростатическому давлению. Это происходит за счет совместной работы оболочек, перераспределения внешнего давления между ними, что приводит к уменьшению напряжения в каркасе и ведет к сохранению целостности аппарата при минимальных габаритно-массовых характеристиках. А также дает возможность расчетного прогнозирования величины нагружения на элементы конструкции путем задания толщин оболочек в зависимости от глубины погружения подводного аппарата.

Для увеличения стойкости подводного аппарата к внешним механическим повреждениям снаружи он имеет дополнительную оболочку, выполненную из ткани на основе комбинированных металлоамидных нитей.

Наличие в заявляемом изобретении признаков, отличающих его от прототипа, позволяет считать его соответствующим условию «новизна».

Новые признаки (введение между каркасом и оболочкой промежуточной оболочки, выполненной из ткани на основе высокопрочных арамидных волокон, при этом каркас имеет решетчатую структуру) не выявлены в технических решениях аналогичного назначения. На этом основании можно сделать вывод о соответствии заявляемого изобретения условию «изобретательский уровень».

Изобретение поясняется чертежом, на котором показано поперечное сечение корпуса подводного аппарата.

Устройство выполнено следующим образом.

Корпус подводного аппарата содержит выполненный из титана каркас 1 и охватывающую его оболочку 2, выполненную из водонепроницаемого материала, например резины или ПВХ пленки. Между каркасом 1 и оболочкой 2 введена промежуточная оболочка 3, выполненная из ткани на основе высокопрочных арамидных волокон (например, из терлона или ткани из нитей СВМ). Каркас 1 имеет решетчатую структуру с отверстиями 4. Каркас служит для сохранения геометрических размеров корпуса подводного аппарата. Между силовым каркасом 1, промежуточной оболочкой 3 и между оболочками 2 и 3 имеется технологический зазор, обеспечивающий простоту и удобство сборки корпуса. Снаружи для защиты от внешних повреждений оболочки 2 аппарат может иметь дополнительную оболочку (не показано), выполненную из ткани на основе комбинированных металлоамидных нитей или из ткани на основе высокопрочных арамидных волокон (см.чертеж). Толщину каждой из оболочек 2 и 3 определяют специальным расчетом в зависимости от требований, предъявляемых к конструкции подводного аппарата (например, от глубины погружения) и прочностных характеристик применяемых материалов.

Устройство работает следующим образом.

При погружении подводного аппарата давление воды воздействует на оболочку 2, которая, вследствие своей эластичности и возможности растяжения под нагрузкой, передает большую часть распределенного давления окружающей среды на оболочку 3, при этом оболочка 2 обеспечивает герметичность корпуса подводного аппарата. Под воздействием давления воды технологические зазоры между оболочками 2, 3 и оболочкой 3 и каркасом 1 исчезают, при этом оболочки 2 и 3 облегают каркас 1. За счет перепада давления между внутренней полостью в корпусе аппарата и окружающей средой оболочка 2 совместно с оболочкой 3 втягивается в отверстия 4. Оболочка 3 воспринимает распределенное давление и в ней образуются нормальные растягивающие напряжения, а в местах соприкосновения с каркасом 1 дополнительно возникают такие же сжимающие напряжения в радиальном направлении. Кольцевые составляющие нормальных растягивающих напряжений в оболочке 3 уравновешиваются, а на каркас 1 передаются только радиальная составляющая растягивающих напряжений и сжимающие напряжения в радиальном направлении в местах контакта. Благодаря этому на каркас 1 передается только часть внешней нагрузки от давления воды, что приводит к уменьшению в нем напряжений и, как следствие, к возможности уменьшения его толщины.

Выполнение оболочки 3 из ткани на основе высокопрочных арамидных волокон с ее возможностью воспринимать большую растягивающую нагрузку, дает возможность выдерживать перепад давления между внутренней полостью в корпусе аппарата и окружающей средой при меньшей толщине стенки, обеспечивая надежность и устойчивость корпуса подводного аппарата к внешнему гидростатическому давлению.

Работоспособность корпуса подводного аппарата была проверена экспериментально. Конструкция показала свою надежность и работоспособность.

Таким образом, представленные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявляемого изобретения следующей совокупности условий:

- обеспечение надежности и устойчивости корпуса подводного аппарата к внешнему гидростатическому давлению при снижении массы аппарата;

- для заявляемого устройства в том виде, в котором оно охарактеризовано в формуле изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью описанных в заявке и известных до даты приоритета средств и методов.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "промышленная применимость".


КОРПУС ПОДВОДНОГО АППАРАТА
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 141-150 из 692.
25.08.2017
№217.015.a96e

Тензопреобразователь

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к средствам измерения относительной деформации. Сущность: тензопреобразователь содержит гибкую диэлектрическую подложку и, по крайней мере, четыре тензорезистора с токоподводящими дорожками, размещенных на одной стороне подложки с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002611894
Дата охранного документа: 01.03.2017
25.08.2017
№217.015.a98c

Газодинамический источник давления

Изобретение относится к газодинамическим устройствам, источником энергии которых являются газогенерируюшие заряды, в частности, взрывчатого вещества (ВВ). Газодинамический источник давления содержит камеру высокого давления с внутренней полостью, в которую помещен газогенерирующий заряд ВВ. На...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002611852
Дата охранного документа: 01.03.2017
25.08.2017
№217.015.aa18

Способ определения масштабных коэффициентов лазерного гироскопа

Изобретение относится к области гироскопического приборостроения и предназначено для определения величин масштабных коэффициентов лазерного гироскопа при проведении калибровок (паспортизации) бесплатформенных инерциальных навигационных систем. Способ определения масштабных коэффициентов...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002611714
Дата охранного документа: 28.02.2017
25.08.2017
№217.015.aa4f

Способ установки оборудования в перчаточный бокс, загрязненный токсичными веществами

Изобретение относится к области обращения с токсичными, в том числе радиоактивными веществами. Способ установки оборудования в перчаточный бокс, загрязненный токсичными веществами, заключается в том, что часть внутренней стенки бокса предварительно дезактивируют. Устанавливают изолирующий...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002611576
Дата охранного документа: 28.02.2017
25.08.2017
№217.015.aac3

Способ генерации электромагнитного излучения свч диапазона

Способ генерации электромагнитного излучения СВЧ диапазона относится к технике СВЧ и может быть использован при разработке генераторов мощных широкополосных электромагнитных импульсов в сантиметровом, миллиметровом и субмиллиметровом диапазонах длин волн. На электроды фотодиода подают импульс...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002611574
Дата охранного документа: 28.02.2017
25.08.2017
№217.015.ab0a

Установка для исследования твердости образца из токсичного материала

Изобретение относится к механическим испытаниям, а конкретно к исследованиям твердости образцов из токсичных материалов. Установка содержит вакуумируемую рабочую камеру с захватами, один из которых активный, а второй пассивный захват-тензодинамометр, механизм нагружения, регистрирующую...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002612197
Дата охранного документа: 03.03.2017
25.08.2017
№217.015.ab12

Преобразователь сопротивления и термо-эдс в напряжение

Изобретение относится к информационно-измерительной технике и может быть использовано для преобразования изменения сопротивления резистивного первичного преобразователя температуры или деформации в напряжение и преобразования термо-ЭДС. Преобразователь сопротивления и термо-ЭДС в напряжение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002612200
Дата охранного документа: 03.03.2017
25.08.2017
№217.015.ac5a

Способ задержки прорыва продуктов взрыва по краям метаемой пластины

Изобретение относится к испытательной технике и предназначено для применения при испытаниях военной техники, в частности в способах задержки прорывов продуктов взрывов. Способ задержки прорыва продуктов взрыва по краям метаемой пластины включает размещение по крайней мере части поверхности...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002612229
Дата охранного документа: 03.03.2017
25.08.2017
№217.015.ac7a

Устройство для определения свойств материала тонкостенных полусферических сегментов

Изобретение относится к исследованию механических свойств материалов, а именно к определению технологических параметров процессов (усилий, напряжений, деформаций и перемещений), в том числе и неразрушающим способом. Устройство содержит силовую раму, в состав которой входит нижнее основание, на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002611979
Дата охранного документа: 01.03.2017
25.08.2017
№217.015.add0

Взрывозащитная камера для проведения взрывных работ и способ локализации токсичных веществ и продуктов взрыва в случае несанкционированной потери ее герметичности

Взрывозащитная камера (ВЗК) для проведения взрывных работ и способ локализации токсичных веществ и продуктов взрыва в случае несанкционированной потери герметичности ВЗК относится к области взрывных работ и исследования взрывных быстропротекающих процессов и может быть применена при разработке...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002612699
Дата охранного документа: 13.03.2017
Показаны записи 141-150 из 263.
25.08.2017
№217.015.a96e

Тензопреобразователь

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к средствам измерения относительной деформации. Сущность: тензопреобразователь содержит гибкую диэлектрическую подложку и, по крайней мере, четыре тензорезистора с токоподводящими дорожками, размещенных на одной стороне подложки с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002611894
Дата охранного документа: 01.03.2017
25.08.2017
№217.015.a98c

Газодинамический источник давления

Изобретение относится к газодинамическим устройствам, источником энергии которых являются газогенерируюшие заряды, в частности, взрывчатого вещества (ВВ). Газодинамический источник давления содержит камеру высокого давления с внутренней полостью, в которую помещен газогенерирующий заряд ВВ. На...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002611852
Дата охранного документа: 01.03.2017
25.08.2017
№217.015.aa18

Способ определения масштабных коэффициентов лазерного гироскопа

Изобретение относится к области гироскопического приборостроения и предназначено для определения величин масштабных коэффициентов лазерного гироскопа при проведении калибровок (паспортизации) бесплатформенных инерциальных навигационных систем. Способ определения масштабных коэффициентов...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002611714
Дата охранного документа: 28.02.2017
25.08.2017
№217.015.aa4f

Способ установки оборудования в перчаточный бокс, загрязненный токсичными веществами

Изобретение относится к области обращения с токсичными, в том числе радиоактивными веществами. Способ установки оборудования в перчаточный бокс, загрязненный токсичными веществами, заключается в том, что часть внутренней стенки бокса предварительно дезактивируют. Устанавливают изолирующий...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002611576
Дата охранного документа: 28.02.2017
25.08.2017
№217.015.aac3

Способ генерации электромагнитного излучения свч диапазона

Способ генерации электромагнитного излучения СВЧ диапазона относится к технике СВЧ и может быть использован при разработке генераторов мощных широкополосных электромагнитных импульсов в сантиметровом, миллиметровом и субмиллиметровом диапазонах длин волн. На электроды фотодиода подают импульс...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002611574
Дата охранного документа: 28.02.2017
25.08.2017
№217.015.ab0a

Установка для исследования твердости образца из токсичного материала

Изобретение относится к механическим испытаниям, а конкретно к исследованиям твердости образцов из токсичных материалов. Установка содержит вакуумируемую рабочую камеру с захватами, один из которых активный, а второй пассивный захват-тензодинамометр, механизм нагружения, регистрирующую...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002612197
Дата охранного документа: 03.03.2017
25.08.2017
№217.015.ab12

Преобразователь сопротивления и термо-эдс в напряжение

Изобретение относится к информационно-измерительной технике и может быть использовано для преобразования изменения сопротивления резистивного первичного преобразователя температуры или деформации в напряжение и преобразования термо-ЭДС. Преобразователь сопротивления и термо-ЭДС в напряжение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002612200
Дата охранного документа: 03.03.2017
25.08.2017
№217.015.ac5a

Способ задержки прорыва продуктов взрыва по краям метаемой пластины

Изобретение относится к испытательной технике и предназначено для применения при испытаниях военной техники, в частности в способах задержки прорывов продуктов взрывов. Способ задержки прорыва продуктов взрыва по краям метаемой пластины включает размещение по крайней мере части поверхности...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002612229
Дата охранного документа: 03.03.2017
25.08.2017
№217.015.ac7a

Устройство для определения свойств материала тонкостенных полусферических сегментов

Изобретение относится к исследованию механических свойств материалов, а именно к определению технологических параметров процессов (усилий, напряжений, деформаций и перемещений), в том числе и неразрушающим способом. Устройство содержит силовую раму, в состав которой входит нижнее основание, на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002611979
Дата охранного документа: 01.03.2017
25.08.2017
№217.015.add0

Взрывозащитная камера для проведения взрывных работ и способ локализации токсичных веществ и продуктов взрыва в случае несанкционированной потери ее герметичности

Взрывозащитная камера (ВЗК) для проведения взрывных работ и способ локализации токсичных веществ и продуктов взрыва в случае несанкционированной потери герметичности ВЗК относится к области взрывных работ и исследования взрывных быстропротекающих процессов и может быть применена при разработке...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002612699
Дата охранного документа: 13.03.2017
+ добавить свой РИД