×
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 171-180 из 692.
25.08.2017
№217.015.ceac

Способ восстановления параметров движения летательного аппарата

Изобретение относится к области авиационного приборостроения и может найти применение для восстановления фактических (опытных) параметров движения при проведении летных испытаний летательного аппарата (ЛА). Технический результат – расширение функциональных возможностей. Для этого на основе...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002620786
Дата охранного документа: 29.05.2017
25.08.2017
№217.015.cebe

Устройство ввода импульсного лазерного пучка в волоконно-оптическую линию связи

Изобретение относится к области лазерной техники и касается устройства ввода импульсного лазерного пучка в волоконно-оптическую линию связи. Устройство включает в себя фокусирующую систему линз и волоконный световод с коллектором. Фокусирующая система линз выполнена в виде m линз, размещенных в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002620783
Дата охранного документа: 29.05.2017
25.08.2017
№217.015.cee9

Способ определения прозрачности атмосферы по фотометрии звезд

Изобретение относится к области метеорологии и касается способа определения прозрачности атмосферы по фотометрии звезд. Способ включает в себя определение величины относительной мощности излучения двух звезд. При измерениях используют прибор с зарядовой связью. Величину относительной мощности...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002620784
Дата охранного документа: 29.05.2017
25.08.2017
№217.015.d1e1

Способ визуализации оптических неоднородностей

Изобретение относится к области оптических измерений и касается способа визуализации оптических неоднородностей. Способ включает в себя регистрацию по крайней мере двух изображений фонового экрана при наличии оптической неоднородности в кадре. Структура экрана содержит множество мелких деталей...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002621620
Дата охранного документа: 06.06.2017
25.08.2017
№217.015.d2b5

Уплотнение штока

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к уплотнительной технике, и может быть применено в качестве уплотнительного устройства для уплотнения штока поршня. Уплотнение штока содержит упругие элементы, установленные на шток поршня. Для обдавливания упругих элементов предусмотрены...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002621922
Дата охранного документа: 08.06.2017
25.08.2017
№217.015.d369

Двухконтурный газовый лазер и способ его эксплуатации

Изобретение относится к лазерной технике. Двухконтурный газовый лазер содержит лазерную камеру, внутри которой размещены полая кювета с окнами, прозрачными к оптическому излучению и снабженными затвором с датчиком положения и устройством охлаждения, управляемым блоком. Два контура циркуляции...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002621616
Дата охранного документа: 06.06.2017
26.08.2017
№217.015.d3cb

Твердотельный волновой гироскоп

Изобретение относится к области приборостроения, в частности к гироскопии, и может быть использовано в системах управления. Твердотельный волновой гироскоп содержит герметичный корпус, состоящий из кожуха и основания с выводами, во внутренней полости которого установлен центрирующий элемент,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002622238
Дата охранного документа: 13.06.2017
26.08.2017
№217.015.d3fe

Квантрон твердотельного лазера с диодной накачкой

Изобретение относится к лазерной технике. Квантрон содержит активный элемент в виде стержня, источники оптической накачки, расположенные на держателях вокруг активного элемента, систему охлаждения активного элемента и источников оптической накачки, фланцы и элемент, соединяющий фланцы....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002622237
Дата охранного документа: 13.06.2017
26.08.2017
№217.015.d405

Обратный клапан

Изобретение относится к запорной арматуре и предназначено для использования в пневматических системах высокого давления для предотвращения движения в обратном направлении рабочей среды. Обратный клапан содержит корпус с входным каналом, крышку с выходным каналом и проходные каналы, сообщенные с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002622145
Дата охранного документа: 13.06.2017
26.08.2017
№217.015.d8e6

Способ изготовления спеченных пористых изделий из псевдосплава на основе вольфрама

Изобретение относится к изготовлению пористых изделий из псевдосплавов на основе вольфрама. Способ включает приготовление порошкообразной шихты, содержащей 95 мас.% вольфрама, остальное - никель и железо в соотношении 7:3, введение в шихту порообразователя, прессование шихты с получением...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002623566
Дата охранного документа: 27.06.2017
Показаны записи 171-180 из 263.
25.08.2017
№217.015.ceac

Способ восстановления параметров движения летательного аппарата

Изобретение относится к области авиационного приборостроения и может найти применение для восстановления фактических (опытных) параметров движения при проведении летных испытаний летательного аппарата (ЛА). Технический результат – расширение функциональных возможностей. Для этого на основе...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002620786
Дата охранного документа: 29.05.2017
25.08.2017
№217.015.cebe

Устройство ввода импульсного лазерного пучка в волоконно-оптическую линию связи

Изобретение относится к области лазерной техники и касается устройства ввода импульсного лазерного пучка в волоконно-оптическую линию связи. Устройство включает в себя фокусирующую систему линз и волоконный световод с коллектором. Фокусирующая система линз выполнена в виде m линз, размещенных в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002620783
Дата охранного документа: 29.05.2017
25.08.2017
№217.015.cee9

Способ определения прозрачности атмосферы по фотометрии звезд

Изобретение относится к области метеорологии и касается способа определения прозрачности атмосферы по фотометрии звезд. Способ включает в себя определение величины относительной мощности излучения двух звезд. При измерениях используют прибор с зарядовой связью. Величину относительной мощности...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002620784
Дата охранного документа: 29.05.2017
25.08.2017
№217.015.d1e1

Способ визуализации оптических неоднородностей

Изобретение относится к области оптических измерений и касается способа визуализации оптических неоднородностей. Способ включает в себя регистрацию по крайней мере двух изображений фонового экрана при наличии оптической неоднородности в кадре. Структура экрана содержит множество мелких деталей...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002621620
Дата охранного документа: 06.06.2017
25.08.2017
№217.015.d2b5

Уплотнение штока

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к уплотнительной технике, и может быть применено в качестве уплотнительного устройства для уплотнения штока поршня. Уплотнение штока содержит упругие элементы, установленные на шток поршня. Для обдавливания упругих элементов предусмотрены...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002621922
Дата охранного документа: 08.06.2017
25.08.2017
№217.015.d369

Двухконтурный газовый лазер и способ его эксплуатации

Изобретение относится к лазерной технике. Двухконтурный газовый лазер содержит лазерную камеру, внутри которой размещены полая кювета с окнами, прозрачными к оптическому излучению и снабженными затвором с датчиком положения и устройством охлаждения, управляемым блоком. Два контура циркуляции...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002621616
Дата охранного документа: 06.06.2017
26.08.2017
№217.015.d3cb

Твердотельный волновой гироскоп

Изобретение относится к области приборостроения, в частности к гироскопии, и может быть использовано в системах управления. Твердотельный волновой гироскоп содержит герметичный корпус, состоящий из кожуха и основания с выводами, во внутренней полости которого установлен центрирующий элемент,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002622238
Дата охранного документа: 13.06.2017
26.08.2017
№217.015.d3fe

Квантрон твердотельного лазера с диодной накачкой

Изобретение относится к лазерной технике. Квантрон содержит активный элемент в виде стержня, источники оптической накачки, расположенные на держателях вокруг активного элемента, систему охлаждения активного элемента и источников оптической накачки, фланцы и элемент, соединяющий фланцы....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002622237
Дата охранного документа: 13.06.2017
26.08.2017
№217.015.d405

Обратный клапан

Изобретение относится к запорной арматуре и предназначено для использования в пневматических системах высокого давления для предотвращения движения в обратном направлении рабочей среды. Обратный клапан содержит корпус с входным каналом, крышку с выходным каналом и проходные каналы, сообщенные с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002622145
Дата охранного документа: 13.06.2017
26.08.2017
№217.015.d8e6

Способ изготовления спеченных пористых изделий из псевдосплава на основе вольфрама

Изобретение относится к изготовлению пористых изделий из псевдосплавов на основе вольфрама. Способ включает приготовление порошкообразной шихты, содержащей 95 мас.% вольфрама, остальное - никель и железо в соотношении 7:3, введение в шихту порообразователя, прессование шихты с получением...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002623566
Дата охранного документа: 27.06.2017
+ добавить свой РИД