SE526748C2 - Submarine for transporting divers, has specially designed hull with adjustable float collar, hatches and valves - Google Patents

Abstract

The submarine has an adjustable float collar around its hull and also contains adjustable hatches and valves in the hull. Movable installations with propeller motors are present and the hull has a special design.

Description

526 748 2 I denna beskrivning redovisas främst den speciella utformning och de speciella konstrnktionsdetaljer som möjliggör uppfinningens konstruktion. Beskriven utformning, som bygger på att antalet dykare är upp till sex, kan användas i andra tillämpningar, exempelvis i större eller mindre farkoster. I beskrivningen har utelärnnats detaljerade beskrivningar av utvecklad och beprövad materiel som kommer till användning i farkosten i syfte att klarlägga och profilera uppfinningens karaktär. 526 748 2 In this description, the special design and the special construction details that enable the construction of the invention are mainly reported. Described design, which is based on the number of divers being up to six, can be used in other applications, for example in larger or smaller vessels. In the description, detailed descriptions of developed and proven material that are used in the vessel for the purpose of clarifying and profiling the nature of the invention have been omitted.

Uppfinningens utformning kommer att beskrivas nedan och i figur 1 - 16.The design of the invention will be described below and in Figures 1 - 16.

Figur 1 Figur 2 Figur 3 Figur 4 Figur 5 Figur 6 Figur 7 Figur 8 Figur 9 Figur 10 Figur ll Figur 12 Figur 13 Figur 14 Figur 15 Figur 16 Genomskärningsbild av dykfarkosten från sidan Genomskärningsbild akterifrån Genomskämingsbild förifrån Pontoner, luftfylld och vacumtömd Pontoner, från sidan Pontoner, fi-ån ovan Farkosten i ytläge Farkosten i ytsimläge Farkosten i undervattensläge Placering av luckor och ventiler i skrovet Öppen evakueringslucka Stängd evakueringslucka Öppen inloppsventil Stängd inloppsventil Placering av inkapslingar och trustrar Placering av inkapslingar och trustrar 20 526 748 3 Dykfarkostens generella utformning framgår av Figur 1 - 3. Utfonnning i stort måste ta hänsyn till tre avgörande förhållanden: - den hydrodynamiska utformningen för framförande på vattenytan, - motsvarande utformning för framförande, delvis eller helt, under vattenytan - den totala vikten av farkosten, viktfördelningen samt framdrivningssystemets efïektbehov.Figure 1 Figure 2 Figure 3 Figure 4 Figure 5 Figure 6 Figure 7 Figure 8 Figure 9 Figure 10 Figure ll Figure 12 Figure 13 Figure 14 Figure 15 Figure 16 Cross-sectional view of the diving vehicle from the side Cross-sectional view from the rear Cross-sectional view from the front Pontoons, air-filled and vacuum-emptied Pontoons, from the side Pontoons, fi- river above The vessel in surface position The vessel in surface swimming position The vessel in underwater position Placement of hatches and valves in the hull Open evacuation hatch Closed evacuation hatch Open inlet valve Closed inlet valve Placement of encapsulations and enclosures 1 - 3. The design in general must take into account three crucial factors: - the hydrodynamic design for propulsion at the water surface, - the corresponding design for propulsion, partially or completely, below the water surface - the total weight of the vessel, the weight distribution and the propulsion system power requirements.

För den hydrodynamiska utformningen vid framförande på vattenytan i låg som hög fart måste hänsyn tas till det stora deplacementet. Den stora vikten är en följd av den omfattande utrustning som krävs i dykfarkosten, främst framdrivningsmaskineri för yt- och undervattensdrift, batterier, lufttuber samt utrustning för reglerteknik och systemkontroll. Kravet har tillgodosetts genom att skrovet utformats med en kombination av en lämplig bottendesign - avseende längd, bredd, vinklar och profil - samt en luñfylid flytkrage. Denna s. k. RIB-utforrnning är en beprövad teknik, men i detta fall utvecklad enligt nedan.For the hydrodynamic design when driving on the water surface at low or high speeds, the large displacement must be taken into account. The large weight is a consequence of the extensive equipment required in the diving craft, mainly propulsion machinery for surface and underwater operation, batteries, air tubes and equipment for control technology and system control. The requirement has been met by the hull being designed with a combination of a suitable bottom design - in terms of length, width, angles and profile - as well as a luñfylid surface collar. This so-called RIB design is a proven technique, but in this case developed as below.

I denna uppfinning evakueras flytkragen (Figur 4-6, beteckning 1 och 2) på luft genom vakuumtekník, varefter flytkragen fälls in i skrovet. Detta sker samtidigt som skrovet vattenfylls under kontrollerade former. Med denna kombination erhålls den hydrodynamiska förutsättning som krävs för att farkosten skall bringas till undervattensläge och samtidigt kunna framföras i avsedd fart.In this invention, the surface collar (Figure 4-6, designations 1 and 2) is evacuated on air by vacuum technique, after which the surface collar is folded into the hull. This takes place at the same time as the hull is filled with water under controlled conditions. With this combination, the hydrodynamic condition required for the vessel to be brought underwater and at the same time be able to be driven at the intended speed is obtained.

Erforderlig avvägning av farkosten i undervattensläge erhålls genom reglering av vattennivån i ett antal ballast- och reglertankar (Figur 8-9, Beteckning 3). 20 526 748 4 För framförande direkt under vattenytan (ytsimläge) används samma motorsystem som på ytan, en dieselmotor med ett vattenjetaggregat. För framförande helt under vattenytan används ett separat frarndrivningssystem med ett antal propellermotorer, drivna av ett batteripaket.The required balancing of the vessel in the underwater position is obtained by regulating the water level in a number of ballast and control tanks (Figure 8-9, Designation 3). 20 526 748 4 For driving directly below the water surface (surface swimming mode), the same engine system is used as on the surface, a diesel engine with a water jet unit. For operation completely below the water surface, a separate propulsion system is used with a number of propeller motors, driven by a battery pack.

Från undervattensläge uppnås ytsimläge genom minskning av vattenvolymeni regler- och ballasttankama vilket sker genom att tryckluft tillförs ( på samma sätt som sker i ubåtssystem). Ytläge uppnås genom en kombination av fullständig evakuering av vattenvolymen i tankarna enligt ovan och i skrovet.From the underwater position, surface swimming position is achieved by reducing the water volume in the control and ballast tanks, which is done by supplying compressed air (in the same way as is done in submarine systems). Surface position is achieved by a combination of complete evacuation of the volume of water in the tanks as above and in the hull.

Det senare sker genom ett kontrollerat självlänssystem samt genom att den i skrovet infällda flytkragen fylls med tryckluft. I ett nödläge, då farkosten befinner sig under vattenytan eller på sjöbotten, kan flytkragen på samma sätt fyllas med trycklufi, varigenom farkostens flyttörmåga återtas. Farkostens olika lägen, övervattensläge, ytsimläge samt undervattensläge samt i vilken omfattning farkosten är vattenfylld i dessa olika lägen, framgår av Figur 7-9.The latter takes place through a controlled self-draining system and by filling the fl surface collar recessed in the hull with compressed air. In an emergency, when the vessel is below the water surface or on the seabed, the surface collar can in the same way be filled with a pressure cap, whereby the surface capacity of the vessel is regained. The vessel's different positions, surface water position, surface swimming position and underwater position and the extent to which the vessel is water - filled in these different positions, are shown in Figure 7-9.

Ovan beskriven funktion för flytkragen innefattar en vakuumpurnp och en luñpump som är sammanbundna med flytkragen och en i skrovet inbyggd funktion för att integrera (falla in) flytkragen i skrovet vid framförande under vattenytan (Figur 4, beteckning 2).The function described above for the surface collar includes a vacuum pump and a luñ pump which are connected to the surface collar and a function built into the hull to integrate (fall in) the surface collar into the hull when operating below the water surface (Figure 4, designation 2).

Funktion för att under kontrollerbara fonner fylla eller evakuera vatten i respektive ur skrovet innefattar ett antal speciellt konstruerade och installerade in- och utsugningskonstruktioner. Dessa bygger på ett antal kontrollerbara luckor och ventiler som hanteras mekaniskt, hydrauliskt eller pneumatiskt (Figur 10-14, beteckning 4 och 5). 20 526 748 5 Tre trycksäkra utrymmen, i form av inkapslingar, finns i farkosten som möjliggör att den kan utnyttjas på avsett sätt. Dessa utrymmen är en motorinkapsling (Figur 15, beteckning 6) för huvudmotom, som utgörs av en dieselmotor med tillhörande utrustning, en batteriinkapsling (Figur 16, beteckning 7) som säkerställer batteriernas funktion och en manöverinkapsling (Figur 15, beteckning 8) som säkerställer att nödvändig utrustning för systemkontroll (styrautomatik och navigering) är vattentät.Function for filling or evacuating water in and out of the hull under controllable forms includes a number of specially designed and installed suction and extraction structures. These are based on a number of controllable hatches and valves that are handled mechanically, hydraulically or pneumatically (Figure 10-14, designations 4 and 5). 20 526 748 5 Three pressure-proof spaces, in the form of enclosures, are located in the vessel which enables it to be used in the intended manner. These compartments are a motor enclosure (Figure 15, designation 6) for the main engine, which consists of a diesel engine with associated equipment, a battery enclosure (Figure 16, designation 7) which ensures the function of the batteries and a control enclosure (Figure 15, designation 8) which ensures that necessary equipment for system control (automatic steering and navigation) is waterproof.

Ett antal propellerrnotorarrangemang som drivs av batteripaketet ingår i konstruktionen. Ett system (Figur 15, beteckning 9) finns i farkostens akter, för att ge denna grundläggande fart och manöveregenskaper.A number of propeller motor arrangements driven by the battery pack are included in the design. A system (Figure 15, designation 9) is located in the stern of the craft, to provide this basic speed and maneuverability.

Två system sammanbyggda med íörliga dykroder (Figur 16, beteckning 10) ger farkosten extra fart och manöveregenskaper.Two systems combined with in-depth diving rudders (Figure 16, designation 10) give the craft extra speed and maneuverability.

Skrovet är konstruerat för att hålla för extrema tryckpåkänningar och är tillverkat av vakuumhärdad komposit. Konstruktionen karakteriseras av att längsgående balkar för hållfasthet tillika utgör ett skal och därmed en del av inkapslingen for batteripaket och motorinstallation. I skrovets bordläggning är en speciell konstruktion utvecklad och installerad för infállning av flytkrageni syfta att minimera vattemnotståndet vid gång i undervattensläge.The hull is designed to withstand extreme pressure stresses and is made of vacuum-cured composite. The construction is characterized by the fact that longitudinal beams for strength also form a shell and thus part of the enclosure for battery packs and engine installation. In the hull plating, a special construction has been developed and installed for the embankment of the surface collar in order to minimize the water resistance when running in the underwater position.

Det är uppenbart att uppfinningen kan varieras på olika sätt, t ex i form av storlek eller fifamdrivningssätt. Sådana variationer skall inte anses avvika från denna uppfinnings utformning, utan anses falla inom ramen för densamma.It is obvious that the design can be varied in different ways, for example in the form of size or mode of operation. Such variations shall not be construed to deviate from the design of this invention, but shall be deemed to fall within the scope thereof.

Claims (1)

1. 526 748 Patentkrav 1. Dykfarkost (Figur 1-3) kännetecknad av den kombinerade egenskapen (Figur 4-9) att kunna framföras i ytläge med hjälp av en flytkrage (pontoner med beteckning 1), i ytsimläge med huvuddelen av farkosten fylld med vatten och med på lufi evakuerad flytkrage (beteckning 2), helt i undervattensläge varvid avvägning sker med ballasttank och trimtank (Figur 8, beteckning 3) samt kunna parkeras på sjöbotten. Dykfarkost enligt patentkrav I kännetecknad av att farkostens flyttörmåga i ytläge, trots farkostens stora deplacement, säkerställs genom att skrovets bärighet utökats med en reglerbar flytkrage (beteckning l). Dykfarkost enligt patentkrav l kännetecknad av att flytkragen, som vid evakuering medelst vakuum och som därefter fälls in i skrovet (beteckning 2), bidrar till att farkosten intar ytsim- eller undervattensläge enligt patentkrav 1 samtidigt som när dessa funktioner används omvänt, genom att luft tillförs flytkragen, säkerställer att farkosten återiär flytförrnågan, antingen som en del i en kontrollerad manövrering eller i en uppkommen nödsituation. 4. Dykfarkost enligt patentkrav 1 kännetecknad av att kunna bringas till och kunna fiamfiiras i ytsim- och i undervattensläge, trots farkostens höga specifika flytfórmåga, säkerställs genom ett antal luckor och ventiler (Figur 10-12, beteckning 4 och 5), som används för att vattenfylla skrovet samtidigt som när denna funktion används omvänt, genom att luckoma utnyttjas så att farkosten genom självlänsning torrläggs, återställer farkostens flytfcirrnåga. 526 748 5. Dykfarkost enligt patentkrav 1 kännetecknad av att för framförande i ytsirnläge och undervattenslâge, kräver att viss specifik utrustning, såsom huvudmotor, batterier och systemkontroll är inkapslade i trycksäkra utrymmen (Figur 15-16, beteckning 6-8). 6. Dykfarkost enligt patentkrav 1 kännetecknad av att för framförande i ytsimläge och undervattensläge framdrivning och manöver tillgodoses med ett framdrivningssystem i form av rörliga propellermotorinstallationer kombinerade med dykroder (Figur 15-16, beteckning 9 och 10).526 748 Claims 1. Diving vessel (Figure 1-3) characterized by the combined property (Figure 4-9) to be able to be driven in surface position by means of a floating collar (pontoons with designation 1), in surface swimming position with the main part of the vessel filled with water and with lu fi evacuated fl surface collar (designation 2), completely in underwater position where balancing takes place with ballast tank and trim tank (Figure 8, designation 3) and can be parked on the lake bottom. Diving vessel according to claim I, characterized in that the vessel's surface ability in surface position, despite the vessel's large displacement, is ensured by increasing the hull's bearing capacity with an adjustable fl surface collar (designation l). Submarine according to Claim 1, characterized in that the surface collar, which is evacuated by means of a vacuum and which is subsequently folded into the hull (designation 2), contributes to the vessel taking up a surface swimming or underwater position according to Claim 1, while using these functions in reverse. The surface collar ensures that the craft restores its surface capability, either as part of a controlled maneuver or in an emergency. A diving vehicle according to claim 1, characterized in that it can be brought into and can be amused in surface swimming and in underwater mode, despite the vessel's high specific surface capability, secured by a number of hatches and valves (Figure 10-12, designations 4 and 5), which are used for to fill the hull with water at the same time as when this function is used in reverse, by utilizing the hatches so that the vessel is dried by self-draining, restores the surface åga of the vessel. 526 748 5. A diving vehicle according to claim 1, characterized in that for operation in surface position and underwater position, requires certain specific equipment, such as main engine, batteries and system control, to be encapsulated in pressure-safe spaces (Figure 15-16, designations 6-8). Submersible vehicle according to Claim 1, characterized in that for propulsion in surface swimming position and underwater position propulsion and maneuvering are provided with a propulsion system in the form of movable propeller motor installations combined with diving rudders (Figures 15-16, designations 9 and 10).