CN104661913B - 隐蔽方法和装置以及设置有至少这种装置的海军舰艇 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种有效隐蔽的方法，其持久的覆盖舰艇的所有或主要部分和其周围区域，以及其船员。为此，本发明提供了一种能够将气流耦合到导致云形成的流体喷射，随后是定位所述云以优化舰艇覆盖区及待保护的其周围区域。根据本发明，一种隐蔽装置包括被耦合到用于排出烟气流(F3)的管道(IT)的燃气涡轮机(1)，该烟气流包括充满悬浮流体微滴的燃烧气体。根据一个实施方式，管(11’)包括被连接到舰艇(102)的船体(103)的每个半侧船体(103a、103b)的两个臂(11’a、11’b)。臂(11’a、11’b)相对于舰(102)的对称垂直面Pv是对称的，以及由于其弯曲，通常被引导朝舰(102)的后部(AR)(箭头F4)。因此，烟气流(F3)也被引导朝舰(102)的后部(AR)。本发明对于所有类型的海军舰艇是特别有用的。

Description

隐蔽方法和装置以及设置有至少这种装置的海军舰艇

技术领域

本发明涉及一种用于隐蔽诸如舰、游艇或船只的海军舰艇的方法和装置，以及涉及配备有至少一个这种装置的海军舰艇。

本发明的背景是通过云在辐射可察觉范围隐蔽舰艇保护处于静止或运动中的海军舰艇及其环境。该隐蔽目的是防止对该舰艇的任何侵略行动或登舰艇行动。

该领域涉及通常由颗粒所形成的不透明环境的产生，例如悬浮在空气中以形成云的液体颗粒，或者例如，也悬浮在空气中以产生烟气的固体颗粒。

当待保护舰艇在水面上移动时，不透明环境的产生必须能够与舰艇的运动一致。因此提供了在舰艇上或在舰艇内安装产生这种环境的设备。此外，因为隐蔽旨在覆盖所有或至少舰艇的主部分，需要确保该环境能够在空间和时间上的覆盖。

背景技术

烟气产生盒的使用对于形成烟幕是已知的。然而，这些幕保持小尺寸并且仅在短期内有效，以及仅提供很小的输出。此外，隐蔽的功效是不够的，由于不透明覆盖率是不均匀的。

通常，烟火提供了不能满意地隐蔽舰艇（尺寸、持续时间、功效）并导致高成本以及在处理中并非无关紧要的风险水平的烟气。

发明内容

本发明旨在通过产生有效、长期隐蔽消除这些缺点，该隐蔽覆盖了舰艇的全部或主要部件以及其周围环境和船员。该目的也用于迷惑和干扰任何侵略者以阻止他们登船的任何尝试。为此，本发明能够将气流与流体的喷射耦合，该流体的喷射能够导致形成云以及使该云定向以在时间和空间上优化待保护舰艇的覆盖。

更确切地，本发明涉及一种用于隐蔽包括至少一个甲板和船体的海军舰艇的方法，优选地隐蔽处于运动中的海军舰艇的方法。该方法包括在舰艇内集成至少一个烟气发生器，该集成能够在甲板上和/或在舰艇内实现，特别地基本在吃水线或以上，在烟气发生器的出口喷射流体以及将因此装载有被称为烟气流的悬浮流体的气流引导到在舰艇船体内形成的至少一个出口，以例如朝后部或朝舰艇前部导引所述流体，优选地从基本在舰艇吃水线或以上的一个位置。一个或多个烟气发生器可被集成在舰艇上的任何点，例如在船头，船中部或在舰艇的船尾。

根据优选的实施方式：

—也在气体出口或气体出口的下游实施喷射有色的、粉状的、有气味的和/或烟气发生添加剂；

—也在烟气发生器的出口实现石墨粉的喷射，以在红外辐射范围内隐蔽；

—流体的引导件在烟气发生器的出口扩大，从而大幅地减少烟气的速度；

—烟气流的引导件被配置成使得在船体外的引导件出口位于在海军舰艇的中间和前部之间以及在漂浮线或以上；

—通过在平行于舰艇的一个或多个甲板的基准面内和/或在垂直于基准面的平面内定向，引导件从海军舰艇的船体的出口的适应取向，从而使在吃水线排出的烟气流根据舰艇运动和航行条件定向，使得被排出的烟气流在一个或多个甲板和吃水线之间被导引；

—引导件具有可变长度，使得引导件适于舰艇船体的尺寸；

—通过在离开舰艇船体之前加湿，烟气流被冷却以及更致密，从而在排出的地方导致汽化以及将烟气保持在围绕舰艇的水域上；

—调节烟气流，使得其排出速度几乎为零。

本发明还涉及一种旨在实现该方法的用于隐蔽海军舰艇的装置。该装置包括燃气涡轮机，该燃气涡轮机包括气体发生器和被连接到燃料容器的排气管。排气管配备有被连接到至少一个容器的至少一个流体喷射器，用于将该流体（特别地为燃油）喷射到燃气涡轮机的废气内并形成具有悬浮流体的气流（F3）（被称为烟气流），并耦合到用于引导烟气流的至少一个导管。

根据有利的实施方式：

—所述或每个导管包括至少一个被连接到管道的截锥扩展部，以大幅减少烟气流的速度；

—所述或每个导管或分支在导管端部区域内配备有可定向格栅，所述格栅能够导引和/或混合穿过导管或分支的烟气流；

—在气流中的外部流体喷射器被布置在所述或每个导管或分支的端部区域内，以在基本低于气体流的温度在所述区域内冷却烟气流并使烟气流更致密，该外部流体特别地为海水；

—每个导管或分支在端部装配有在至少一个平面内可定向的喷嘴，例如在任何方向内，从而在导管或分支的出口导引烟气流，使得隐蔽根据被施加在舰艇上的条件（气象、运动、攻击等）尽可能有效；

—所述或每个导管包括被装配在导管或分支内的一部分，带有伸缩调整设备，从而改变和适应所述或每个导管或分支的长度；

—所述或每个导管被确定尺寸以及被配置成，以调节流体中压降低于给定上限，从而避免在涡轮上的过压；

—所述或每个导管可包括用于调整气流的设备（截锥扩展出口锥、阀、窗板板等），以减少气流速度以及在导管的排出口使其趋向于几乎零值；

—打开襟翼被布置在导管的端部以及被控制使得所述襟翼在燃气涡轮机启动时打开，该襟翼防止海水进入导管到燃气涡轮机以及防止腐蚀、水密性等问题；

—气体发生器、管道和容器被集成在保护腔室内，该容器优选地通过至少一个保护隔板与气体发生器和管道分离；

—该装置包括至少一个添加剂喷射器，该喷射器被布置成在气体出口或气体出口的下游实施喷射有色的、粉状的、有气味的和/或烟气发生添加剂。

本发明也涉及一种配备有至少一个甲板、船体和至少一个这种装置的海军舰艇。该装置可被布置在甲板上或船舱内，在舰艇内的任何地方。然后，导管和分支的长度被确定以通过预成型开口从舰艇的船体出现。

有利地，该装置被集中地布置在舰艇的前部，并包括一个带有两个分支的导管，该两个分支具有用于连接到燃气涡轮机的管道的共同终端以及在每个半船体上出现的端部。导管可被布置在燃气涡轮机的下游或上游，优选地具有分支，在这两种情况下分支朝舰艇后方被大致定向。

当该舰艇包括至少两个装置时，每个装置被横向地布置可靠近半船体，并且仅包括一个具有从半船体出现的端部的管道。

当该装置安装在舰艇甲板上时，所述或每个装置可被集成在腔室内，以保护该装置免受海浪和喷雾以及促进在甲板上的交通。

此外，该装置的一个或多个导管道被布置使得烟气流出现在舰艇前部，例如尽可能接近吃水线。优选地该装置的一个或多个导管包括至少一个横向部分和/或一个垂直部分。

用于定向所述或每个导管的端部喷嘴的设备可使得可以调节烟气流的出口角，例如根据舰艇的运动和航行条件，使得被排出的烟气例如在一个或多个甲板和吃水线之间在给定方向内被导引。

附图说明

阅读以下非限制性描述，参考所附的示意图，本发明的其他信息、特征和优点将出现，其中：

—图1是辅助发动机的图表，例如根据本发明的隐蔽装置的燃气涡轮机；

—图2是在被安装该舰艇甲板上的腔室内配备有隐蔽装置的舰的局部侧视图；

—图3是在该舰的前船舱内配备有隐蔽装置的短舰的侧视图；

—图4a和4b是根据图3的舰的局部顶视图，隐蔽装置的双导管分别被安装在舰艇的前船舱，燃气涡轮机的上游和下游；

—图5是根据图4的装置的放大局部视图，详细示出了在双导管的分支端部的结构元件；以及

—图6a和6b是配备有四个根据本发明的隐蔽装置的长油轮的侧视图和顶视图。

具体实施方式

在整个文本中，限定词“上游”和“下游”涉及海军舰艇的元件在这些舰艇的标准航行方向内的相对位置。这些舰艇的前部是上游并对应于船头，而后部是下游并对应于舰艇的船尾。此外，“水平”是指平行于舰艇的该或这些甲板以及“垂直”是指垂直于该或这些甲板。

参照图1的示意图，修改了燃气涡轮机的类型，如例如GPU（地面动力装置）类型的发动机，以在根据本发明的隐蔽装置10中用作“烟气涡轮机”。GPU是用于启动主发动机并产生车辆或飞机的非推进力（气动，电气或液压动力）的固定或可移动燃气涡轮机。

GPU 1主要包括气体发生器2和排气管3，GPU 1被连接到燃料容器41和至少一个用于流体的容器42，在该示例中为用于油H1，所述流体能以悬浮液滴形式保留在废气中。气体发生器2包括：空气压缩机21—通过套筒5轴向或径向地进入的空气（箭头F1）；用于空气和燃料混合物的燃烧室22，来自容器41的燃料通过喷油器23被引入到腔室22；以及用于燃烧气体膨胀并经由轴25驱动压缩机21的涡轮24。燃烧气体（箭头F2）通过管道3喷射。这些部件通常被封装在壳体6内，壳体6在套筒5的进口5a以及在管道3的出口3s是敞开的，出口3s同时也是GPU 1的出口。

为了形成烟气涡轮机，通过在排气管3的出口添加环形圈7修改了GPU 1，该环形圈7被耦合到壳体6并配备有流体喷射器71，例如用于喷射来自容器42的油。该流体的喷射由泵72推动并由喷油器71在通过管3出现的快速移动的热废气雾化。

这种雾化形成负载悬浮流体液滴的气流，其被称为“负载气流”或“烟气流”（箭头F3）。环形圈7被耦合到用于排出烟气到外侧以隐蔽舰的导管11。导管11在该示例中由不锈钢制成。该导管11的长度及其结构然后适于在海军舰艇的船体内出现，装置10用于此。该适应特别地依赖于舰艇尺寸和对于该装置的计划位置—在甲板上或在船舱内。随后的图2和图3描述了在甲板和在舰的船舱底部安装这种装置，其包括导管、烟气涡轮机1和容器41、42。

有利地，除了油，有色的、粉状的有气味的和/或烟气发生添加剂也可通过喷射器71或任何其他喷射歧管喷射，以形成或加强烟气流出现惊喜和制止的作用。也有利的是喷射石墨粉，其在红外辐射范围内提供隐蔽效果。另外，如果目的是：在舰周围已经形成烟气流后，使用红外望远镜通过烟气流引导舰，则必须避免喷射石墨粉。

图2是配备有根据本发明的隐蔽装置的舰100的局部侧视图，其包括烟气涡轮机1，例如参考图1所述的GPU，容器41和42以及导管11。烟气涡轮机1和容器41和42被布置在保护腔室8中，该保护腔室8被安装在该舰100的甲板10P上。

管道11包括在从烟气涡轮机1的排出口被连接到管道3的截锥扩展部12—被称为“扩展出口锥”。该扩展出口锥12大幅降低气流F3的速度，使得在导管11的出口14端部通过在舰艇100的船体101内形成的孔13时，该速度几乎为零。导管11具有肘部C1到C3，水平部P1和垂直部P2。

水平部P1可将导管11的出口14朝舰100的前部AV移动，以及垂直部P2在靠近舰100的吃水线LF的出口14出现。这实际上要在上游并靠近吃水线LF具有出口14—为了能够使烟气覆盖整个舰100，由于舰的相对速度—，由于烟气仍被“连接”到水域然后随时间增加。出口14保持高于该吃水线LF以防止海浪或浪花的进入。

导管11被确定尺寸并被配置使得肘部的数量，这里为三个肘部C1到C3，被减少到最低，从而使在烟气流F3内的压降低于预先确定的上限，以避免在烟气涡轮机1中的过压。

有利地，在船体103上用于打开/关闭导管11的出口14的襟翼16被布置在导管的端部。该襟翼16在舰100的控制中心（未示出）被控制，使得当烟气涡轮机1启动时打开所述出口14。当隐蔽装置不操作时，允许海浪和浪花经由该打开出口14进入导管11实际上是损害的。因此避免了由于存在的海水所导致的腐蚀、水密性等问题。

图3和4a示出了在短舰102的侧视图和（局部）顶视图中，在前船舱31内安装已经描述的烟气涡轮机1的的另一示例。例如当长度不超过50米时，舰被认为是“短”的。

在这种情况下，隐蔽装置10’包括已经描述的烟气涡轮机1和带有两个分支11’a和11’b的导管11’，这两个分支具有在烟气涡轮机1的出口被连接的共同终端11’c。在该示例中，导管11’被安装在烟气涡轮机1的下游。舰102很短这一事实可以将装置的数量限制仅一个，其被布置在舰102的前部AV，使得烟气流F3也从舰102的前部离开导管11’。

如图4a的顶视图所示，两个导管分支11’a和11’b出现在船体103的每个侧半船体103a和103b上。分支11’a和11’b相对于舰102的垂直对称平面Pv对称，并且通过它们的曲率具有大致朝舰102的后部AR定向的方向（箭头F4）。以这种方式，烟气流F3也主要朝舰102的后部AR被定向。

在图4a的变型中，图4b的局部侧视图示出了与图4a相同类型但被连接在烟气涡轮机1上游的导管11”。在这种情况下，对称分支11”a和11”b也朝舰艇102的后部被定向，使得烟气流F3沿舰艇从上游到下游设置。

图5详细描述了在导管11’的分支11’a的端部区域15内的结构元件，改进了在分支11’a和11’b的出口烟气流的方向性和隐蔽质量。图5的局部视图是根据图4a的装置的放大视图。如在图1中，GPU 1被连接到环7，该环配备有流体喷射器71以及本身被连接到导管11’。

每个分支11a和11b的端部区域15（仅分支11a的端部在图5中可见）配备有一个带有窗板17c的可定向格栅17g。格栅17g的窗板17c具有一组在控制中心（未示出）被远程控制的旋转轴17a。在这个示例中，格栅17g被更精确地安装在分支11’a的出口端14。烟气流F3因此被精细地定向在图5的水平面内。

此外，水喷射器18在格栅17g的上游被布置在所述区域15内。水，在该示例中为海水，在基本低于烟气流温度（高于40℃）的低温（10-20℃）下因此经由这些喷射器18被喷射。该喷射冷却了烟气流F3并使其更致密，从而使其更重并将其“连接”到围绕舰102的水域。烟气流F3然后从水域分离并隐蔽全部舰102。

此外，每个分支11’a在出口端部14有利地配备有喷嘴19，该喷嘴可在附图的水平面和垂直于该水平面的垂直面内被定向。为此，双轴铰接设备19靠近其端部19e被集成在喷嘴19内。烟气流因此被定向，从而能够连接到围绕舰102的水域。此外，喷嘴19伸缩地装配在导管11a的分支内。该装配通过齿条式调整设备19c被调节，也由控制中心控制。因此可改变和适应分支11’a的长度（分支11b也以类似方式）。

图6a和6b是长油轮104的图解侧视图和顶视图（例如具有大于300m长度），该长油轮104配备有被安装在油轮104的前船舱32和中间的船舱33的底部的四个隐蔽装置。两个装置10”a被安装在靠近舰104的船体105的侧半船体105a，以及两个装置10”b被安装在靠近船体105的侧半船体105b。靠近每个半船体105a和105b，装置10”a和10”b基本在布置中间MI并朝舰105的前部AV。

装置10”a和10”b包括如前所述的烟气涡轮机1，该烟气涡轮机被连接到分别对应于如上参考图4a或图5所述的分支11’a和分支11’b的导管11”a和11”b。导管11”a和11”b的长度被确定，使得它们可通过预制孔13在舰的船体105的外部出现。

本发明并不局限于所描述和示出的实施方式。因此可以增加用于调节烟气流的设备：阀、窗板等。被添加到废气内用作悬浮负载以及形成烟的流体可以是有机的或水溶性的任何液体，适于产生这种悬浮效果。

此外，对于平均长度的舰，例如大于或约等于100m，可以将隐蔽装置的数量限制到朝舰艇上游安装的两个。

此外，除了燃气涡轮机压缩机之外的设备可用作烟气发生器，例如合适尺寸和输出的风扇。

此外，使用海军舰艇的现有管道至少部分地作为根据本发明的排烟导管是有利的。

Claims (10)

1.一种用于隐蔽海军舰艇(100、102、104)的方法，所述的隐蔽方法包括至少一个甲板(10P)和船体(101、103、105)，其特征在于，所述的隐蔽方法包括在所述海军舰艇(100、102、104)内集成至少一个燃气涡轮机(1)，该集成能够在所述海军舰艇(100)的甲板(10P)上和/或在所述海军舰艇(102、104)内实现，在所述燃气涡轮机(1)的排出口(3s)喷射流体(H1)以及因而将被称为烟气流(F3)的负载有悬浮流体的气流引导到在所述海军舰艇(100、102、104)的船体(101、103、105)内形成的至少一个出口(14)，以导引所述烟气流(F3)。

2.根据权利要求1所述的用于隐蔽海军舰艇(100、102、104)的方法，其中，还在燃气涡轮机(1)的排出口(3s)喷射选自有色的、粉状的、有气味的烟气发生添加剂和/或石墨粉的添加剂。

3.根据权利要求1所述的用于隐蔽海军舰艇(100、102、104)的方法，其中，所述烟气流(F3)的引导件(11、11’、11”a、11”b)被配置成使得在所述船体(101、103、105)外的出口(14)产生在所述海军舰艇(100、102、104)的吃水线(FL)或以上。

4.根据权利要求1所述的用于隐蔽海军舰艇(100、102、104)的方法，其中，通过在平行于所述海军舰艇(100、102、104)的一个或多个所述甲板(10P)的基准面内和/或在垂直于所述基准面的平面内定向，所述引导件(11，11’，11”a，11”b)在所述海军舰艇(100、102、104)的船体(101、103、105)的出口(14)适应性定向，从而在吃水线(LF)根据所述海军舰艇(100、102、104)移动和航行条件对所述烟气流(F3)进行定向，使得所述烟气流(F3)和所述出口在一个或多个所述甲板(10P)和所述吃水线(LF)之间被导引。

5.根据权利要求1所述的用于隐蔽海军舰艇(100、102、104)的方法，其中，通过在所述烟气流从所述海军舰艇的船体(101、103、105)出现之前加湿(18)，所述烟气流(F3)被冷却以及被进一步致密，从而在所述出口(14)导致汽化以及将烟气把持在围绕所述海军舰艇(100、102、104)的水域上。

6.用于实施根据任一前述权利要求所述的用于隐蔽海军舰艇(100、102、104)的方法的用于隐蔽海军舰艇(100、102、104)的装置(10，10’；10”a，10”b)，所述的隐蔽装置包括燃气涡轮机(1)，该燃气涡轮机(1)包括气体发生器(2)和用于喷射气体的排气管(3)，该燃气涡轮机被连接到燃料容器(41)，其特征在于，排气管(3)配备有至少一个连接到至少一个容器(42)的流体喷射器(71)，以喷射流体到所述燃气涡轮机(1)的废气(F2)内并形成具有悬浮流体的气流，该气流被称为烟气流，并且所述排气管耦合到用于所述烟气流(F3)的至少一个导管(11、11’、11”a、11”b)或引导管分支(11’a、11’b)。

7.根据权利要求6所述的用于隐蔽海军舰艇的装置，其中，每个导管或引导管分支(11、11’、11”a、11”b、11’a、11’b)包括至少一个连接到排气管(3)的截锥扩展部(12)，以大幅减少所述烟气流(F3)的速度。

8.根据权利要求6所述的用于隐蔽海军舰艇的装置，其中，将外部流体喷射到气流中的喷射器(18)被布置在每个导管或引导管分支(11、11’、11”a、11”b、11’a、11’b)的端部区域(15)，以冷却所述烟气流(F3)并使之更致密，其温度低于在所述区域(15)内的所述气流的温度。

9.根据权利要求6所述的用于隐蔽海军舰艇的装置，其中，每个导管或引导管分支(11、11’、11”a、11”b、11’a、11’b)在出口(14)配备有在至少一个平面内可定向的喷嘴(19)，从而在所述导管或引导管分支(11、11’、11”a、11”b、11’a、11’b)的出口(14)导引所述烟气流(F3)，或每个导管或引导管分支在管(15)的端部区域内配备有可定向的格栅(17g)，所述格栅(17g)能够导引穿过所述导管或引导管分支(11、11’、11”a、11”b、11’a、11’b)的所述烟气流(F3)。

10.配备有至少一个甲板、船体以及至少一个根据权利要求6所述的用于隐蔽海军舰艇的装置的海军舰艇，其特征在于，所述的隐蔽装置被布置在甲板(10P)上或被布置在海军舰艇(100)的船舱(31、32、33)中，然后确定所述导管或引导管分支(11、11’、11”a、11”b、11’a、11’b)的长度，以通过预成型开口(13)从所述海军舰艇的船体(101、103、105)出现。