一种舰船爆炸破舱进水延缓和抑制沉没的控制装置及方法

1.本发明涉及一种舰船爆炸破舱进水延缓和抑制沉没的控制装置及方法，属于舰船毁伤与生命力技术领域。


背景技术：

2.现代海难事故发生原因多样，既有遭遇恶劣海况或因操作不当发生碰撞导致船舱进水，也有受到敌方水下武器攻击发生爆轰破口，如鱼雷、水雷的爆炸引起。
3.舰船的稳性和浮性都会随着进水量的变化而变化。在舰船破损以后，船体因两舷侧水分布不对称而导致侧倾，船员在第一时间进行堵漏排水等损管作业，才能使舰船继续保持稳性，避免产生不可逆转的后果。因此，在船舶出现破口后如何延缓进水以及控制进水量对损管作业以及人员逃生有着重要的意义。
4.舰船破舱根据船舱进水条件分为三种状态：第一种情况，舰体在爆炸冲击载荷作用下发生破损，海水通过破口涌入舱室，但是破口在水平面以下且舱顶并无破损，舱内被水完全浸没，进水体积仅为舱室体积；当海水通过破口涌入舱内，进水舱内的水与船外的海水并不相关，破损舱中存在自由液面为第二种情况；第三种则是最为常见的一种破舱进水方式，破口顶部在水面以上，破口底部在水面以下，舱内水线与舰体以外海平面保持同一水平面，进水量也会随舰船的倾斜而变化，最终水线倾斜至新的平衡位置处，舱中液面与外界海平面保持一致。舰船在海里航行，会通过雷达、声呐等通讯设备探测并避免发生触礁、碰撞，但是对如何使舰船遭遇水下武器攻击出现破口情况下，仍然能使舰船保持一定的稳性和抗沉性的研究有着重要的意义。


技术实现要素：

5.本发明是为了解决上述技术问题，进而提供了一种舰船爆炸破舱进水延缓和抑制沉没的控制装置及方法。
6.针对上述难题，本发明采用以下方案。
7.一种舰船爆炸破舱进水延缓和抑制沉没的控制装置，它包括控制器、监测装置和通气设备，其中所述监测装置包括由高到低依次布置在水密舱内壁上的若干传感器，且若干传感器与控制器电联接；
8.所述通气设备包括气泵、通气管道及通气阀门，所述气泵与甲板固接且布置在水密舱的上部，所述通气管道贯穿甲板且与气泵的进口连通，所述通气阀门设置在通气管道上，所述通气阀门与所述气泵分别与控制器电联接。
9.进一步地，气泵的出口连通设置有多个出气管，且多个出气管呈伞状布置。
10.进一步地，多个出气管的外部罩设有喇叭状的防护罩。
11.进一步地，气泵上安装有报警器。
12.进一步地，气泵的底部安装有摄像头。
13.进一步地，每个传感器的外部均设有保护罩，所述保护罩罩设在传感器的外部，且
密封设置。
14.进一步地，保护罩为弧形结构。
15.进一步地，保护罩外壁涂覆有防水层。
16.一种采用上述控制装置的控制方法，当舷侧或底部产生大破口，导致水进入水密舱时，控制器根据水位淹没不同高度位置的传感器所反馈的信号，控制通气阀门及气泵启动，气泵通过通气管道将外界空气引入水密舱的水位上方，随着引入气体在水位上方的聚集，减小海水涌入量，增加舰体的摇晃阻尼，延缓舱室进水速度。
17.本发明与现有技术相比具有以下效果：
18.通过本技术的控制装置，能够保证舰船在受到敌方水下武器爆炸攻击，造成舷侧或底部产生大破口、对舰体的破舱稳性造成威胁时，产生的气体在舱室上方聚集，减小海水涌入量，增加了舰体的摇晃阻尼，延缓舱室进水速度，有效抵制舰船侧倾甚至沉没。
附图说明
19.图1为本技术的安装位置示意图；
20.图2为本技术的工作原理示意图。
具体实施方式
21.具体实施方式一：结合图1～2说明本实施方式，一种舰船爆炸破舱进水延缓和抑制沉没的控制装置，它包括控制器13、监测装置3和通气设备1，其中所述监测装置3包括由高到低依次布置在水密舱2内壁上的若干传感器4，且若干传感器4与控制器13电联接；
22.所述通气设备1包括气泵9、通气管道6及通气阀门7，所述气泵9与甲板8固接且布置在水密舱2的上部，所述通气管道6贯穿甲板8且与气泵9的进口连通，所述通气阀门7设置在通气管道6上，所述通气阀门7与所述气泵9分别与控制器13电联接。
23.若干传感器4布置在不同的高度，以反馈不同的水位信息。控制器13根据不同传感器4传递的信息，调整其工作档位，以控制通气设备1的工作强度。低位置的传感器4对应控制器13的低档位，高位置的传感器4对应控制器13的高档位，每一个档位对应着相应的通气流量和通气速率，水位越高，则档位越高，通气速度越快，通气量越大。当不同高度的传感器4均反馈水位信息时，高档位的优先度大于低档位。如当水位淹没至最高处传感器4，则通气设备1自动变成最高处传感器4所对应的通气量；同理，当水位降至下一个传感器4，档位降至对应档。如此反复，在不知道爆炸破口多大，最高点为多高的情况下，能够保证水位在一个平稳的高度起伏。
24.液滴飞溅不会触发高位置的传感器4，控制器13需要自由液面没过传感器4才会触发，此时传感器4因周围压力的变化，才会将信号反馈至控制器13。
25.气泵9与甲板8的连接处水密处理。
26.控制器13接收传感器4的信号，控制通气阀门7打开，气泵9也接受控制器13的信号，直接将外界空气传递至水密舱2中。气泵9工作，直接将外界空气通过通气管道6输送至水密舱2中，不需要额外布置气体产生器。通入的气体在水密舱2室上方聚集，减小海水涌入量，增加舰体的摇晃阻尼，延缓进水速率，有效抵制舰船侧倾甚至沉没。
27.本技术中各结构之间的电联接方式为防水导线14。且整个装置要求全部防水处
理。
28.在未发生破口进水情况下，通气阀门7处于关闭状态，通气管道6不通。舱室在舰船安全航行时完全水密。
29.针对舰船发生爆炸毁伤带来舷侧破口，海水涌入舱段进水情况，因此本技术的装置布置在水密舱2中。
30.气泵9的出口连通设置有多个出气管11，且多个出气管11呈伞状布置。如此设计，伞状布置的多个出气管11，可使出气口分散，进而使通气面积更大，更均匀的挤压自由液面。避免因通气口过小、通气速率过快导致在高水位情况下气体直接冲击自由液面，加剧自由液面的扰动。
31.多个出气管11的外部罩设有喇叭状的防护罩15。
32.气泵9上安装有报警器10。如此设计，气泵9工作带动报警，使船员可在第一时间了解破损舱室的位置，以便后续损管工作。
33.气泵9的底部安装有摄像头12。如此设计，报警器和摄像头都与控制器相连，可使船员不用进入舱室即可观测到舱室中的进水情况，可手动调节气泵9的工作档位。摄像头12可以为夜视摄像头12或带灯摄像头12，便于观察。
34.每个传感器4的外部均设有保护罩5，所述保护罩5罩设在传感器4的外部，且密封设置。如此设计，通过设置保护罩5能防止冲击波和爆轰产物及高速破片直接作用在传感器4上，进而防止传感器4的失灵。保护罩5与水密舱2舱壁之间焊接。
35.保护罩5为弧形结构。如此设计，利用弧形结构本身的抗弯曲作用，保护传感器4免受损伤，同时影响和改变爆轰产物及破片的飞行轨迹。
36.保护罩5外壁涂覆有防水层。
37.一种采用上述控制装置的控制方法，当舷侧或底部产生大破口，导致水进入水密舱2时，控制器13根据水位淹没不同高度位置的传感器4所反馈的信号，控制通气阀门7及气泵9启动，气泵9通过通气管道6将外界空气引入水密舱2的水位上方，随着引入气体在水位上方的聚集，减小海水涌入量，增加舰体的摇晃阻尼，延缓舱室进水速度。