CN109131805B - 基于卸压与分舱功能的战舰防护液舱 - Google Patents

基于卸压与分舱功能的战舰防护液舱 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种基于卸压与分舱功能的战舰防护液舱，由液舱前板、液舱后板、液舱侧板围成的舱体构成，舱体中设有截面为正六边形的管状的分舱结构，相邻的分舱结构紧密连接使得截面呈蜂窝状，分舱结构的侧壁面垂直于液舱侧板，密铺于整个舱体；每6个周向连接的分舱结构中间设有一个无液体的空舱；其它分舱结构中均注有液体，即为液体分舱。本发明采用蜂窝式的分舱结构，在降低相对质量的同时，能吸收更多爆炸产生的能量，增强结构强度，提升液舱防护能力，保护舰船重要舱室不被破坏；各个分舱结构之间相互独立，可以防护二次甚至多次打击；空舱起卸压减胀的作用，能使被高速破片打击后膨胀的液体浸入，缓解液体的膨胀破坏作用，保护其他舱室。

Description

基于卸压与分舱功能的战舰防护液舱
技术领域
本发明属于战舰船舷侧防护结构，具体涉及一种基于卸压与分舱功能的战舰防护液舱。
背景技术
随着反舰导弹技术的快速发展，舰船作战时而面临着越来越严重的爆炸威胁。由反舰导弹战斗部爆炸瞬间产生的冲击波和高速破片群对舰船的船体结构、舰载设备和人员造成不同程度的损伤，从而破坏舰船正常执行任务的能力甚至使其破损沉没。舰船的防护系统主要有甲板防护、船底防护、舷侧防护和专门防护组成，其中又以舷侧防护的面积最大，防护的要求最高，舷侧是舰船的薄弱部位，在舰船舷侧增设的抗爆防护结构可以使舰船遭到反舰导弹战斗部直接命中后其内部重要设备、弹药和燃料舱不受损伤，以避免发生一旦命中就造成舰毁人亡的严重后果。
舰船舷侧必须设置防护结构才能有效地抵御反舰导弹的攻击，目前，舰船舷侧防护结构通过增加防护液舱来实现的，液体（如水）有阻燃性且密度大，能够使高速破片运动速度快速衰减，吸收效果明显，为了提高防御能力，大型舰船舷侧防护舱室中普遍设置了液舱。但是，液舱将破片的“点载荷”转化为液舱中冲击波、滞后流、气泡溃灭冲击波等复杂的“面载荷”，破片的动能转移给液舱，易引起液舱的整体破坏。此外，当高速破片冲击液舱时，液体膨胀作用明显进而挤压液舱，该作用对舱壁的破坏效应也极为突出。
综上，液舱在遭受破片或冲击波打击后易发生结构损坏，丧失水密性，液体外流后难以抵御多次打击。如何选用新的结构型式或材料，以使整个船体结构在保持应有性能的同时，增加抵抗多次打击的能力，是舰船结构需迫切解决的问题之一。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种基于卸压与分舱功能的战舰防护液舱，能够增强舰船船体结构的防护能力，提高舰船结构的生命力。
本发明为解决上述技术问题所采取的技术方案为：一种基于卸压与分舱功能的战舰防护液舱，由液舱前板、液舱后板、液舱侧板围成的舱体构成，其特征在于：所述的舱体中设有截面为正六边形的管状的分舱结构，相邻的分舱结构紧密连接使得截面呈蜂窝状，分舱结构的侧壁面垂直于液舱后板，密铺于整个舱体；
每6个周向连接的分舱结构中间设有一个无液体的空舱；其它分舱结构中均注有液体，即为液体分舱。
按上述方案，所述的空舱的侧壁面薄于液体分舱的侧壁面。
按上述方案，每个分舱结构的内壁面均设有凯夫拉纤维管。
按上述方案，所述的分舱结构的侧壁面为铝合金材料。
按上述方案，所述的液舱后板上设有陶瓷衬垫。
本发明的有益效果为：
1、采用蜂窝式的分舱结构，液舱前板与液舱后板之间舱壁更多且比重更轻，在降低相对质量的同时，能够吸收更多爆炸所产生的能量，增强结构强度，提升液舱防护能力，保护舰船重要舱室不被破坏；同时各个分舱结构之间相互独立，在液舱结构遭遇破片或者冲击波打击时，只会有部分结构被破坏的液舱内的水逃逸，其余分舱结构的液体依然存在，可以防护二次甚至多次打击；在六个分舱结构之间设置一个无液体的空舱，空舱起卸压减胀的作用，能够使被高速破片打击后膨胀的液体浸入，缓解液体的膨胀破坏作用，保护其他舱室，进一步提高液舱防护能力，从而提高舰船结构的生命力。
2、空舱侧壁面略薄于液体分舱，更便于使液体浸入。
3、每个分舱结构里布置凯夫拉纤维管，凯芙拉纤维质量轻，韧性好，强度高，在保持结构原有比重较轻的特点下，能有效的提高结构的抗剪能力，增强舱壁的防御能力。
4、在液舱后板上设置陶瓷衬垫，陶瓷衬垫对低速破片有较好的防护作用，当蜂窝状结构消耗大部分破片的动能后，破片仍具有较小的动能，此时陶瓷衬垫的防御效果远高于液舱，设置陶瓷衬垫后能够更好的衰减低速破片的动能以减小液舱所设置宽度，节约舰船空间。
附图说明
图1为本发明一实施例的结构示意图。
图中：液舱前板1，舱体2，液舱后板3，分舱结构2.1，凯夫拉纤维管2.2，空舱2.3，陶瓷衬垫3.1。
具体实施方式
下面结合具体实例和附图对本发明做进一步说明。
本发明提供一种基于卸压与分舱功能的战舰防护液舱，如图1所示，由液舱前板1、液舱后板3、液舱侧板围成的舱体2构成，所述的舱体中设有截面为正六边形的管状的分舱结构2.1，相邻的分舱结构2.1紧密连接使得截面呈蜂窝状，分舱结构2.1的侧壁面垂直于液舱后板，密铺于整个舱体2；每6个周向连接的分舱结构2.1中间设有一个无液体的空舱2.3空舱起卸压减胀的作用，能够使被高速破片打击后膨胀的液体浸入，缓解液体的膨胀破坏作用，保护其他舱室，进一步提高液舱防护能力。其它分舱结构中均注有液体，即为液体分舱。空舱的侧壁面薄于液体分舱的侧壁面，便于使液体浸入。
所述的分舱结构2.1的侧壁面为铝合金材料，减轻整体质量。本实施例中，分舱结构2.1的内壁截面为圆弧形，每个分舱结构2.1的内壁面均设有重量轻、韧性高的凯夫拉纤维管2.2，以增强蜂窝分舱壁的防护能力同时保持液舱结构质轻的特点。
所述的液舱后板3上设有陶瓷衬垫3.1，对低速破片有较好的防护作用，当蜂窝状结构消耗大部分破片的动能后，破片仍具有较小的动能，此时陶瓷衬垫3.1的防御效果远高于舱体，设置陶瓷衬垫后能够更好的衰减低速破片的动能以减小舱体设置宽度，节约舰船空间。
当反舰导弹击中舰船舷侧时，导弹战斗部在舰船内部爆炸，爆炸后所产生的破片与冲击波进而打击液舱。当高速破片击中穿越液舱前板1时击中舱体2，此时该舱体2在冲击波、高速破片、液体膨胀的耦合作用下结构发生破坏，但分舱结构2.1的内壁设置的凯夫拉纤维以及腔内的液体有效衰减了高速破片的动能，且液体溢出至与之相邻的空舱2.3中，能够缓解其他舱室的膨胀破坏效应。此时，高速破片继续向前运动，继而发生与上文所述相类似的过程，最终当破片速度衰减为0时停止运动，落于液舱底部。对于部分初始动能较大的破片，其在运动至液舱后壁时仍具有部分动能，此时液舱后板3的陶瓷衬垫3.1可有效衰减该类破片的速度，避免破片穿越舱体2。在破片侵彻舱体2的过程中，只有部分被打击的分舱结构2.1水密性丧失，液体外流，其余分舱结构2.1仍保持有结构的完整性和防御能力，提升了防护液舱防御多次打击的能力。
以上实施例仅用于说明本发明的设计思想和特点，其目的在于使本领域内的技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，本发明的保护范围不限于上述实施例。所以，凡依据本发明所揭示的原理、设计思路所作的等同变化或修饰，均在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种基于卸压与分舱功能的战舰防护液舱，由液舱前板、液舱后板、液舱侧板围成的舱体构成，其特征在于：所述的舱体中设有截面为正六边形的管状的分舱结构，相邻的分舱结构紧密连接使得截面呈蜂窝状，分舱结构的侧壁面垂直于液舱后板，密铺于整个舱体；
每6个周向连接的分舱结构中间设有一个无液体的空舱；其它分舱结构中均注有液体，即为液体分舱。
2.根据权利要求1所述的基于卸压与分舱功能的战舰防护液舱，其特征在于：所述的空舱的侧壁面薄于液体分舱的侧壁面。
3.根据权利要求1所述的基于卸压与分舱功能的战舰防护液舱，其特征在于：每个分舱结构的内壁面均设有凯夫拉纤维管。
4.根据权利要求1或2或3所述的基于卸压与分舱功能的战舰防护液舱，其特征在于：所述的分舱结构的侧壁面为铝合金材料。
5.根据权利要求1所述的基于卸压与分舱功能的战舰防护液舱，其特征在于：所述的液舱后板上设有陶瓷衬垫。
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