一種潛艇克服斷流層下沉、擊穿下沉、沉沒快速上浮自救設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明公開了一種潛艇克服斷流層下沉、擊穿下沉、沉沒快速上浮自救設(shè)備
【背景技術(shù)】
[0002]1963年4月10日，當(dāng)時美國海軍最新銳的“長尾鯊”號攻擊型核潛艇在美國東部科德角沿海330公里的大陸架邊緣處作下潛300米的潛水試驗時，神秘地沉入2300米深的海底，奪走了艇上129名船員的生命，造成潛艇史上最大的一次悲劇，也成為世界上第一艘失事的核潛艇。雖然關(guān)于該艇的失事原因有諸多猜測，不過主要推斷之一便是該艇在水下遭遇了躍變層引發(fā)的內(nèi)波，直接沉入深海被壓癟。
[0003]俄羅斯庫爾斯克號核潛艇演習(xí)中失事自爆炸沉，艇上官兵在海底呆了很久，因無法救援最后都死于400m深的海底。
[0004]潛艇在平時訓(xùn)練、演習(xí)、航行及海戰(zhàn)中，在數(shù)百米深的大洋潛航，遭遇海水密度突變造成的“斷崖”掉深，會立即失去浮力，急劇掉向海底，也就是俗稱的“掉深”。這是潛艇水下最危險的狀況之一，如果不能迅速控制下潛狀態(tài)，“掉深”到極限深度便會艇毀人亡，全體官兵鮮有生還希望，從相關(guān)報道來看，二戰(zhàn)以來各國海軍出現(xiàn)的海中斷崖的失事事故中，只聽說中國的372艇成功自救一起案例，因為很難成功自救所以才叫奇跡，但創(chuàng)造了這個奇跡并不表明以后遇到這樣的問題都能夠成功化解。
[0005]有的潛艇遇上斷流層，因自身動力不夠強(qiáng)勁或因各種原因失去動力，或因壓載水艙充氣響應(yīng)速度慢或封閉管路速度稍微慢一點(diǎn)就沉入海底，艇殼壓癟，官兵最后都要葬身海底；潛艇從掉深到危險發(fā)生，只有幾分鐘。
[0006]對待掉深的傳統(tǒng)處理辦法通常是把壓縮空氣打進(jìn)水倉和利用動力向水面跑，但下沉有慣性，打壓縮空氣上升速度很慢，沒有想像那么快，下沉壓癟的速度比充氣上浮的速度快。用動力加速跑到水面速度也許還沒有下沉壓癟的速度快，所以很難成功自救，從372艇發(fā)現(xiàn)問題到聽到艇體因為舷外海水壓力而變形發(fā)出“嘎嘎”異響，只6分鐘，如果不是當(dāng)時不是官兵盯得緊，而且訓(xùn)練有素，只怕難以成功自救。
[0007]從發(fā)生掉深到危險降臨，只有幾分鐘，值班人員要保持高度警惕，稍一疏忽就毫無心里準(zhǔn)備的突然聽到，艇體因為舷外海水壓力而變形發(fā)出“嘎嘎”異響，即使不慌亂，應(yīng)對也已經(jīng)來不及了，再加上高壓氣瓶充氣時間太長，而且到后面壓力也變小，充氣速度變慢，易出事故；從發(fā)出“嘎嘎”異響起，到排除危險，必須解決水柜快速實時供氣問題，解決阻擋破損艙室進(jìn)水并排水問題，這兩個問題解決了，排除危險才有可能！
[0008]上述情況完全依靠訓(xùn)練來滿足這要命的短暫掉深，終宄免不了要出事，所以全世界成功的案例極少。潛艇是水下長城，國之重器，如果有一種裝備，使下沉潛艇能夠迅速實時充氣，產(chǎn)生浮力，那么克服掉深、下沉，才可能，能夠迅速實時充氣，不僅挽救全艇官兵的生命，還能免去潛艇設(shè)備的重大經(jīng)濟(jì)損失，更重要的是，能夠快速恢復(fù)戰(zhàn)力，行使國家意志，維護(hù)國家尊嚴(yán)，其意義可想而知！
[0009]為了解決潛艇掉深、潛艇被擊穿漏水下沉、沉沒等關(guān)鍵狀態(tài)下浮起自救問題，本公司公開了一種實時充氣設(shè)備，采用該設(shè)備，能滿足關(guān)鍵時刻快速充氣，及時產(chǎn)生足夠浮力對抗下沉，或把沉入海底潛艇浮出海面，實現(xiàn)自救。本發(fā)明解決了快速充氣及時產(chǎn)生浮力問題，解決了破損艙室排水、產(chǎn)生浮力問題。
[0010]查閱相關(guān)公開專利，及世界各國海軍潛艇事故相關(guān)報道，沒有發(fā)現(xiàn)類似設(shè)備。
[0011]本發(fā)明采用固體物質(zhì)氣源，出氣速度快，實時性強(qiáng)，危急時刻使用能夠起到高壓氣瓶無法起到的救命作用，符合短時間救命原則。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]本發(fā)明公開了一種潛艇克服斷流層下沉、擊穿下沉、沉沒快速上浮自救設(shè)備
[0013]一種潛艇克服斷流層下沉、擊穿下沉、沉沒快速上浮自救設(shè)備，其特征在于該設(shè)備包含點(diǎn)火控制單元、氣體制造盒、氣囊部分組成，安裝在潛艇艙、室或壓載水艙；
[0014]所述點(diǎn)火控制單元包括電器點(diǎn)火控制單元、機(jī)械點(diǎn)火控制單元，電器點(diǎn)火控制單元控制氣體制造盒上電器點(diǎn)火，機(jī)械點(diǎn)火控制單元控制氣體制造盒上機(jī)械點(diǎn)火；
[0015]所述的氣體制造盒上有機(jī)械點(diǎn)火或電器點(diǎn)火；通過安裝在氣體制造盒上拉素或按機(jī)械開關(guān)使氣體制造盒執(zhí)行機(jī)械點(diǎn)火，或通過電器點(diǎn)火控制單元，執(zhí)行電器點(diǎn)火；電器點(diǎn)火控制單元安裝在氣體制造盒上，或潛艇艙室內(nèi)合適的位置上；
[0016]所述的氣體制造盒是制造氣體物質(zhì)地方；所述的氣體制造盒出氣口與潛艇壓載水艙或艙室、壓載水艙內(nèi)氣囊相連，或通過單向閥與潛艇壓載水艙或氣囊相連，潛艇壓載水艙或氣囊上有單向排氣閥，當(dāng)氣體壓力高于設(shè)定值時釋放部分氣體；氣體制造盒安裝在艙室內(nèi)、或壓載水艙里面或外面合適的位置，安裝在壓載水艙里面，點(diǎn)火直接向壓載水艙或氣囊釋放氣體；
[0017]所述氣囊安裝在潛艇的每個艙室隱蔽位置或艙隔上，氣囊大小、形狀如同所在艙室形狀及大小，壓載水艙內(nèi)氣囊如同壓載水箱大小，潛艇壓載水艙內(nèi)安裝氣囊或不安裝氣囊，根據(jù)實際需要確定；
[0018]所述的電器點(diǎn)火控制單元上面有控制氣體制造盒點(diǎn)火的按鍵、遙控接收器、傳感器、接收、主線路板及電池；所述傳感器為聲感、水感、深度壓力傳感器、光感及其它傳感器;
[0019]所述的按鍵、遙控接收器、傳感器、接收通過電器控制單元各自獨(dú)立控制氣體制造盒電器點(diǎn)火；所述的拉素或機(jī)械開關(guān)各自獨(dú)立控制氣體制造盒機(jī)械點(diǎn)火；
[0020]拉素、機(jī)械開關(guān)、電器點(diǎn)火按鍵、遙控接收器、傳感器，鏈接、安裝到各艙室及控制室合適位置，方便操作、檢測；電器點(diǎn)火控制單元安裝在各艙室及控制室合適位置，方便操作維護(hù)；每個艙室都能夠控制其它艙室氣體制造盒點(diǎn)火，以便控制被擊穿進(jìn)水艙室、壓載水箱氣體制造盒點(diǎn)火，氣囊充氣排水。
[0021]所述的傳感器檢測到艇殼受壓力過大或破損，自動點(diǎn)火打開該艙室內(nèi)氣囊，或艙室內(nèi)指定位置進(jìn)水了，自動點(diǎn)火打開該艙室內(nèi)氣囊或給壓縮水柜充氣，排水并產(chǎn)生浮力；
[0022]所述的點(diǎn)火為一次點(diǎn)火或多次點(diǎn)火，多次點(diǎn)火使供氣平和穩(wěn)定，降低供氣、排水猛烈程度和對潛艇的擠壓影響程度，點(diǎn)火次數(shù)、時間間隔、排氣當(dāng)量，根據(jù)實際潛艇的承受能力、穩(wěn)定程度確定。
[0023]所述的氣體制造盒為單腔氣體制造盒或多腔氣體制造盒，單腔氣體制造盒或多腔氣體制造盒為一次點(diǎn)火充氣，或多次點(diǎn)火充氣。
[0024]所述的氣體制造盒及點(diǎn)火控制單元防水密封。
[0025]所述的氣囊為單層氣囊或多層氣囊，為單氣囊或多氣囊，多氣囊彼此相連或通過單向閥彼此隔開，以防漏氣；氣囊外部或套有網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)系于潛艇受力部件上，氣體制造盒點(diǎn)火制造氣體，氣囊充氣迅速撐開排除壓載水艙內(nèi)的水、艙室的水，產(chǎn)生浮力，把下沉過程中的潛艇或沉入海底的潛艇浮出水面；所述氣囊上有單向排氣閥，在潛艇上升過程中氣囊內(nèi)外壓力差超過單向閥設(shè)定值時排氣。
[0026]所述的氣體制造盒特征是存放分解產(chǎn)生大量N2物質(zhì)的地方，這些物質(zhì)是疊氮化鈉(NaN3)或硝酸銨(NH4N03)或5-氨基四唑或硝基胍等，這些物質(zhì)分解后產(chǎn)生氣體讓壓載水艙或氣囊產(chǎn)生浮力。
[0027]化學(xué)原理:氣體制造盒執(zhí)行點(diǎn)火命令時，內(nèi)藏物質(zhì)會迅速發(fā)生分解反應(yīng)產(chǎn)生大量N2氣，氣體制造盒中，氣體經(jīng)金屬網(wǎng)過濾、降溫迅速充入氣囊中。NaN3分解充氣速度高達(dá)88.9m/s)硝基胍分解充氣速度高達(dá)7650m/s，經(jīng)過多次點(diǎn)火使氣囊迅速膨大，快速把海水?dāng)D出壓載水艙及艙室，迅速產(chǎn)生強(qiáng)大浮力，抑制下沉，使?jié)撏细。认驂狠d水艙加壓縮氣，不知要快多少倍，這就保證潛艇遇到“掉深”時能夠快速響應(yīng)產(chǎn)生浮力，達(dá)到自救目的。充氣時間可以根據(jù)實際需要設(shè)計或0.5秒、或I秒、或2秒……。
[0028]所述氣囊材料:彈性好、柔軟、結(jié)實、不漏氣；
[0029]所述氣體制造盒材料:結(jié)實、耐高壓，金屬。
[0030]優(yōu)點(diǎn):本發(fā)明氣囊打開方式有:按鍵、遙控、傳感、機(jī)械開關(guān)或拉素打開氣囊，充氣時間可以根據(jù)實際需要設(shè)計或0.5秒、或I秒、或2秒……，產(chǎn)生浮力快，是傳統(tǒng)的高壓氣瓶無法相比，大大降低潛艇出事率及艇員溺斃死亡率，安全系數(shù)高，易操作。
【附圖說明】
[0031]圖1是一種潛艇克服斷流層下沉、擊穿下沉、沉沒快速上浮自救設(shè)備，安裝在艙室艙隔上及壓載水艙。
[0032]圖2是氣囊充氣攜帶潛艇上升浮出水面的過