RU2330784C2

RU2330784C2 - Submarine airlock chamber locking system

Info

Publication number: RU2330784C2
Application number: RU2004110907/11A
Authority: RU
Inventors: Виктор Николаевич Илюхин (RU); Виктор Николаевич Илюхин; Александр Иванович Смирнов (RU); Александр Иванович Смирнов; Владимир Анатольевич Сухих (RU); Владимир Анатольевич Сухих; Натали Олеговна Хвостова (RU); Наталия Олеговна Хвостова; Евгений Иванович Азарка (RU); Евгений Иванович Азарка
Original assignee: Войсковая часть 20914
Priority date: 2004-04-09
Filing date: 2004-04-09
Publication date: 2008-08-10
Also published as: RU2004110907A

Abstract

FIELD: transportation, submarines.

SUBSTANCE: submarine airlock chamber locking system incorporates an outboard water filling pipeline and a top cover automatically opening on equalising pressure inside the chamber with outboard pressure. A throttle water is furnished on the outboard water filling pipeline, provided with an adjustable membrane drive-linked to the pressure controller which, in its turn, communicates, via a pipeline, with the airlock chamber pressure pickup.

EFFECT: air locking by outboard water in no-air conditions in the air system.

1 dwg

Description

Изобретение относится к области спасательных устройств подводной лодки (ПЛ), а именно к системе шлюзования шлюзовых камер, используемых при выходе подводников из аварийной подводной лодки в спасательном гидрокостюме (СГ). Может быть использовано на подводных лодках ВМФ.The invention relates to the field of rescue devices of a submarine (PL), and in particular to a system for locking airlock cameras used when submariners exit an emergency submarine in a rescue suit (SG). Can be used on submarines of the Navy.

Известны системы шлюзования устройств индивидуального спасения личного состава ПЛ (специальные камеры, рубки, торпедные аппараты и др.), которые имеют водяную и воздушную системы (Прасолов С.Н., Амитин М.Б. Устройство подводных лодок. М.: Воениздат МО СССР, 1973, c.210-213). Для осуществления шлюзования подводник (подводники) входит в рубку, после чего по водяной системе рубка заполняется забортной водой до уровня груди подводника, а в оставшуюся воздушную подушку подается воздух от воздушной системы ПЛ. После выравнивания давления в рубке с забортным подводник открывает верхнюю крышку и всплывает на поверхность.Known locking systems for devices for individual salvation of personnel of submarines (special chambers, felling, torpedo tubes, etc.) that have water and air systems (Prasolov S.N., Amitin MB, Submarine device. M.: Military Publishing of the USSR Ministry of Defense 1973, p. 210-213). To lock, the submariner (submariners) enters the cabin, after which the cabin is filled with water from the outside system to the chest level of the submariner, and air from the air system of the submarine is fed into the remaining air bag. After equalizing the pressure in the wheelhouse with the outboard, the submariner opens the top cover and floats to the surface.

Недостатком этой системы шлюзования является длительное время заполнения рубки водой, отсутствие регулятора компрессии и ручное открывание верхней крышки после выравнивания давления, что сокращает глубину спасения (согласно режимам выхода, чем дольше время нахождения подводника под давлением, тем меньше глубина, с которой возможно безопасное спасение).The disadvantage of this lock system is the long time of filling the cabin with water, the absence of a compression regulator and the manual opening of the top cover after pressure equalization, which reduces the rescue depth (according to exit modes, the longer the submarine is under pressure, the less depth with which safe rescue is possible) .

Наиболее близким по технической сущности является система шлюзования одноместной шлюзовой камеры (ШК), используемой на ПЛ ВМС Великобритании (Овдиенко Н.И. Некоторые направления обеспечения живучести подводных лодок и безопасности их личного состава. - Сб. "Судостроение за рубежом", 1989, №8, с.31-32 - прототип). Шлюзование в ШК осуществляется следующим образом. После входа подводника в ШК ее нижняя крышка закрывается и камера начинает заполняться забортной водой. При полном заполнении ШК водой, о чем свидетельствует поступление воды по вентиляционной трубе внутрь ПЛ, клапан вентиляции закрывают, уравнивая давление в камере с забортным, воздухом, подаваемым в спасательный гидрокостюм, а из него в воздушную подушку камеры. Затем производится автоматическое открытие подпружиненной верхней крышки и начинается процесс свободного всплытия. Оставшиеся в отсеке ПЛ члены экипажа закрывают с помощью специального механизма верхнюю крышку и осушают камеру, сливая воду в отсек.The closest in technical essence is the system for locking a single lock chamber (HK) used on submarines of the British Navy (Ovdienko NI Some directions for ensuring survivability of submarines and the safety of their personnel. - Sat. "Shipbuilding Abroad", 1989, No. 8, p.31-32 - prototype). Gateway in the bar is as follows. After the submariner enters the HQ, its bottom cover closes and the camera begins to fill with sea water. When the HF is completely filled with water, as evidenced by the flow of water through the ventilation pipe into the submarine, the ventilation valve is closed, equalizing the pressure in the chamber with the outboard air supplied to the life suit and from it into the air cushion of the chamber. Then, the spring-loaded top cover is automatically opened and the free ascent process begins. The crew members remaining in the submarine compartment close the top cover using a special mechanism and drain the chamber, draining water into the compartment.

Указанная камера значительно сокращает время пребывания подводника под давлением за счет уменьшения времени на открывание верхней крышки и обеспечивает быструю компрессию воздухом путем подачи воздуха от воздушной системы ПЛ, а из него - в воздушную подушку ШК.This chamber significantly reduces the residence time of the submariner under pressure by reducing the time it takes to open the top cover and provides quick compression by air by supplying air from the air system of the submarine, and from it into the airbag of the barcode.

Недостатком этой системы шлюзования является то, что невозможно осуществить шлюзование при отсутствии на ПЛ воздуха, что, как показывает практика, является следствием аварии и аварийных ситуаций с ПЛ.The disadvantage of this lock system is that it is impossible to lock when there is no air on the submarine, which, as practice shows, is a consequence of an accident and emergency situations with submarines.

Технической задачей данного изобретения является обеспечение шлюзования забортной водой при отсутствии воздуха в воздушной системе.The technical task of this invention is the provision of airlock seawater with no air in the air system.

Поставленная задача достигается тем, что в системе шлюзования шлюзовой камеры, содержащей трубопровод заполнения забортной водой и верхнюю крышку, автоматически открывающуюся при выравнивании давления внутри камеры с забортным, согласно изобретению на трубопроводе заполнения водой установлена дроссельная шайба, снабженная регулируемой диафрагмой, соединенной приводом с регулятором давления, который в свою очередь соединен трубопроводом с датчиком давления в шлюзовой камере.The task is achieved in that in the lock system of the lock chamber containing the overflow water filling pipe and a top cover that automatically opens when the pressure inside the chamber is aligned with the overboard, according to the invention, a throttle washer is installed on the water filling pipe, equipped with an adjustable diaphragm connected to a pressure regulator by a drive , which in turn is connected by a pipeline to a pressure sensor in the lock chamber.

Техническим результатом, который получается при осуществлении предлагаемого изобретения, является увеличение глубины и безопасности спасения, а также возможность спасения при отсутствии воздуха в воздушной системе аварийной ПЛ.The technical result that is obtained by implementing the present invention is to increase the depth and safety of rescue, as well as the possibility of rescue in the absence of air in the air system of the emergency submarine.

Принципиальная схема системы шлюзования шлюзовой камеры подводной лодки показана на чертеже.The schematic diagram of the lock system of the lock chamber of a submarine is shown in the drawing.

Система шлюзования шлюзовой камеры ПЛ состоит из камеры 1, нижней крышки 2 и верхней 3 с пружинным устройством автоматического открывания 4, приводом 5 с маховиком 6, трубопровода заполнения камеры водой из-за борта 7 с запорным клапаном 8. Перед вводом трубопровода 7 в камере установлена дроссельная шайба 9 с регулируемой диафрагмой 10, привод 11 которой соединен с регулятором давления 12. Внутри камеры 1 размещен датчик давления 13, который сообщен с регулятором давления 12 трубопроводом 14. В зависимости от давления в камере диаметр диафрагмы 10 изменяется от d₀ до d₁, где d₀ - диаметр диафрагмы в начальный момент компрессии; d₁ - диаметр диафрагмы в конце компрессии.The lock system of the lock chamber of a submarine consists of a chamber 1, a bottom cover 2 and a top 3 with a spring-loaded automatic opening device 4, an actuator 5 with a flywheel 6, a pipeline for filling the chamber with water from side 7 with a shut-off valve 8. Before entering the pipeline 7, the chamber is installed a throttle washer 9 with an adjustable diaphragm 10, the actuator 11 of which is connected to a pressure regulator 12. Inside the chamber 1, a pressure sensor 13 is placed, which is connected to the pressure regulator 12 by a pipe 14. Depending on the pressure in the chamber, the diameter of the diaphragm is 10 nyaetsya from d ₀ to d _1, where d ₀ - diameter of the diaphragm in the initial moment of compression; d ₁ - the diameter of the diaphragm at the end of compression.

Подводник в камере одет в спасательный гидрокостюм, к шлему 15 которого прикреплена трубка 16 (отсечный элемент), входящий в состав гидрокостюма с магнитным основанием 17, имеющим горизонтальные отверстия и подпружиненным клапаном 18 (пружина не показана).The submariner in the chamber is dressed in a life suit, to the helmet 15 of which is attached a tube 16 (shut-off element), which is part of the suit with a magnetic base 17 having horizontal holes and a spring-loaded valve 18 (spring is not shown).

Работа системы осуществляется следующим образом.The system is as follows.

Подводник, одетый в спасательный гидрокостюм, входит в камеру 1 и трубку 16 с магнитным основанием 17 присоединяет к внутренней поверхности верхней крышки 3. При соединении магнитного основания 17 с крышкой 3 шток клапана 18 отжимается и внутренняя полость шлема спасательного гидрокостюма сообщается с атмосферой внутри камеры 1. После закрытия нижней крышки начинают компрессию (шлюзование) путем подачи воды в камеру из-за борта через клапан 8, трубопровод 7 и дроссельную шайбу 9. В начальный период диафрагма 10 имеет минимальный диаметр d₀. По мере роста давления в воздушной подушке ШК за счет повышения уровня воды сигнал от датчика 13 поступает на регулятор давления 12 и через привод 11 происходит увеличение диаметра диафрагмы. Количество поступающей воды через диафрагму увеличивается, соответственно увеличивается скорость компрессии по заложенному в регулятор закону (удвоение давления за каждые 4-6 секунд). Воздух в сжимаемой водой воздушной подушке ШК через отверстие в магнитном основании 17, открытый клапан 18 и трубку 16 поступает в шлем спасательного гидрокостюма, обеспечивая дыхание подводника и предотвращая его обжатие. В момент выравнивания давления в камере 1 с забортным пружинное устройство автоматического открывания 4 пересиливает нагрузку столба воды над крышкой 3 и последняя открывается. Магнитное основание 17 отсоединяется от внутренней поверхности крышки и клапан 18 закрывается, тем самым сохраняя необходимый воздушный объем внутри гидрокостюма. За счет своей положительной плавучести подводник всплывает на поверхность. После выхода подводника из камеры 1, оставшиеся в отсеке подводники закрывают крышку 3 приводом 5, вращая маховик 6. Затем цикл шлюзования повторяется со следующим подводником.A diaper dressed in a rescue wetsuit enters the chamber 1 and connects the tube 16 with the magnetic base 17 to the inner surface of the top cover 3. When the magnetic base 17 is connected to the cover 3, the valve stem 18 is pushed out and the inner cavity of the rescue wetsuit helmet communicates with the atmosphere inside the chamber 1 After closing the bottom cover, compression (locking) is started by supplying water to the chamber from behind through the valve 8, pipe 7 and the throttle washer 9. In the initial period, the diaphragm 10 has a minimum diameter d ₀ . As the pressure in the airbag increases, due to the increase in the water level, the signal from the sensor 13 enters the pressure regulator 12 and the diaphragm increases through the actuator 11. The amount of incoming water through the diaphragm increases, respectively, the compression rate increases according to the law laid down in the regulator (doubling the pressure for every 4-6 seconds). The air in the air-tightened SC airbag through the hole in the magnetic base 17, the open valve 18 and the tube 16 enters the helmet of the rescue suit, ensuring breathing of the submariner and preventing its compression. At the time of pressure equalization in the chamber 1 with the outboard, the spring-loaded automatic opening device 4 overpowers the load of the water column above the cover 3 and the latter opens. The magnetic base 17 is disconnected from the inner surface of the lid and the valve 18 is closed, thereby maintaining the necessary air volume inside the wetsuit. Due to its positive buoyancy, the submariner floats to the surface. After the submariner leaves the chamber 1, the remaining submariners close the cover 3 with the drive 5, rotating the flywheel 6. Then, the locking cycle is repeated with the next submariner.

Исследования, проведенные на макете шлюзовой камеры, оборудованной предлагаемой системой шлюзования, показали ее полную работоспособность и возможность обеспечения заданного режима компрессии.Studies conducted on the layout of the lock chamber, equipped with the proposed lock system, showed its full performance and the ability to provide a given compression mode.

Claims

A submarine lock chamber lock system containing a seawater filling line and a top cover that automatically opens when the pressure inside the chamber is aligned with the seawater, characterized in that a throttle washer is installed on the water filling line, equipped with an adjustable diaphragm connected to a pressure regulator, which it is in turn connected by a pipeline to a pressure sensor in the lock chamber.