[發明專利]鈦合金彈性梁式舷間壓載水艙和潛水系統

在審

• 申請號: 202111042561.4
• 申請日: 2021-09-07
• 公開（公告）號: CN113682453A
• 公開（公告）日: 2021-11-23
• 發明（設計）人: 王祺;張新宇;何其健;雷加靜;李功榮
• 申請（專利權）人: 中國艦船研究設計中心
• 主分類號: B63G8/22
• 分類號: B63G8/22
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 胡建平;鄭夢閣

本發明公開了一種鈦合金彈性梁式舷間壓載水艙和潛水系統。本鈦合金彈性梁式舷間壓載水艙，包括艙體本體以及位于艙體本體內的彈性梁，艙體本體采用鈦合金制成，艙體本體位于耐壓殼體外部且與其固定連接形成一封閉艙室，彈性梁在艙體本體內沿其縱向方向設置，彈性梁為鈦合金制成工字形結構，彈性梁的前后兩端均與艙體本體內側壁固定連接，彈性梁的中部一側通過連接板與耐壓殼體外側壁固定連接，彈性梁的中部另一側通過連接板與艙體本體內側壁固定連接。本鈦合金彈性梁式舷間壓載水艙，可在滿足舷間壓載水艙的強度和功能的前提下顯著降低由于主耐壓殼體變形協調引起的附加應力，并且具有重量小和防腐的優點。

技術領域

本發明涉及艦船工程船體結構設計領域，尤其涉及一種鈦合金彈性梁式舷間壓載水艙和潛水系統。

背景技術

潛水系統的舷間壓載水艙結構安裝于潛水系統的水下耐壓殼體外部，是潛水系統非耐壓結構的重要組成部分。舷間壓載水艙用來控制潛水系統的上浮與下潛，傳統舷間壓載水艙通過托板直接焊接于耐壓殼體上，現有傳統鋼制壓載水艙通常采用托板式結構，托板與耐壓殼體采用剛性連接。結構簡圖如附圖1所示。

對于鈦合金潛水系統，由于鈦合金強度高、密度低，同時由于鈦合金彈性模量低，因此鈦合金制耐壓殼體變形程度較大，將導致舷間結構產生較為嚴重的變形協調問題，造成舷間壓載水艙與耐壓殼體連接部位的應力集中，不利于結構安全。

發明內容

本發明的主要目的在于提供一種鈦合金彈性梁式舷間壓載水艙和潛水系統，旨在降低由于變形協調引起的附加應力，并且具有重量小和防腐的優點。

為實現上述目的，本發明提供一種鈦合金彈性梁式舷間壓載水艙，包括艙體本體以及位于艙體本體內的彈性梁，其中，艙體本體采用鈦合金制成，艙體本體位于耐壓殼體外部且與其固定連接形成一封閉艙室，彈性梁在艙體本體內沿其縱向方向設置，彈性梁為鈦合金制成工字形結構，彈性梁的前后兩端均與艙體本體內側壁固定連接，彈性梁的中部一側通過連接板與耐壓殼體外側壁固定連接，彈性梁的中部另一側通過連接板與艙體本體內側壁固定連接。

優選地，所述艙體本體包括圓弧形結構的外殼板、分別位于外殼板首尾兩端的兩頂板以及分別將外殼板前后兩側和耐壓殼體連接的兩艙壁板，外殼板、艙壁板和頂板均采用鈦合金制成。

優選地，所述外殼板圓弧形結構，外殼板的圓心與耐壓殼體圓心同心設置，外殼板對應圓的半徑大于耐壓殼體的半徑，艙壁板為平面曲板結構，頂板為矩形折邊板結構。

優選地，所述彈性梁的腹板長度方向與艙體本體的縱向平行設置，連接板與彈性梁的腹板連接，艙體本體的圓周方向上設置有多根彈性梁。

優選地，所述艙壁板的外側壁上焊接有加強筋，加強筋的一端與外殼板固定連接，加強筋的另一端與耐壓殼體固定連接。

優選地，所述艙體本體內部還安裝有用于增加其結構強度的增強裝置。

優選地，所述增強裝置包括位于艙體本體內部內的中縱龍骨，中縱龍骨位于耐壓殼體的最底部，中縱龍骨的前后兩端與兩艙壁板固定連接。

優選地，所述增強裝置還包括位于沿艙體本體縱向焊接于外殼板內側壁上的縱骨、以及沿垂直方向焊接于外殼板內側壁上的肋骨，縱骨和肋骨均為T形結構，肋骨和肋骨的腹板均與外殼板垂直設置，肋骨與彈性梁焊接連接。

優選地，所述增強裝置還包括沿壓載水艙垂直方向設置的端部肋板，端部肋板位于外殼板、艙壁板和耐壓殼體的連接處。

本發明進一步提出一種潛水系統，包括上述的鈦合金彈性梁式舷間壓載水艙，還包括耐壓殼體，鈦合金彈性梁式舷間壓載水艙位于耐壓殼體的外側與其固定連接，舷間壓載水艙內部的彈性梁兩側均通過連接板與耐壓殼體和壓載水艙殼體連接。

本發明提出的鈦合金彈性梁式舷間壓載水艙，具有以下有益效果：