KR20200023628A - 잠수정 또는 잠수함의 신속한 부상을 위한 그룹 또는 시스템 - Google Patents

잠수정 또는 잠수함의 신속한 부상을 위한 그룹 또는 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 잠수정 또는 잠수함(S)의 신속한 부상을 위한 및/또는 잠수정 또는 잠수함(S)의 이동 또는 전진을 제어하기 위한 그룹 또는 시스템에 관한 것이다.

Description

잠수정 또는 잠수함의 신속한 부상을 위한 그룹 또는 시스템
본 발명은 비상 조건들에서 잠수정(submersibles) 또는 잠수함(submarines)의 신속한 부상(quick emersion)을 위한 및/또는 잠수정 또는 잠수함의 이동 또는 전진을 제어하기 위한 그룹 또는 시스템에 관한 것이다.
긴급 상황에서 잠수함의 신속한 부상을 위한 시스템(이하, "EBD"라고 함)은 보트가 사람에게 생명을 위협할 수 있는 비상 상황에 있을 때 부상(surfacing)이3 가능하도록 잠수함에 통상 이용되는 유닛이다.
제 1 EBD 시스템은 압축 가스를 기반으로 하고, 작동 및 재충전하기에 비교적 간단하지만, 특히 큰 깊이에서 부피 및 무게 측면에서 큰 불이익을 받았다.
따라서, 예를 들어 히드라진(hydrazine)과 같은 액체 추진제의 분해에 의해 발생된 고온 가스에 기초한 시스템이 도입되었다. 독일-제조된 잠수함에서 널리 사용되는 이들 시스템은 저온 가스를 사용하는 시스템들과 비교하여 훨씬 더 낮은 작동 체적을 허용하지만, 이들은 상당한 안전 문제가 발생했다. 따라서, 이들 해결책은 일단 프라이밍되면 제어할 수 없고 관리 및 교체 비용이 매우 높은 고체 추진제 기반의 시스템으로 점차 대체되고 있다.
수년 동안, 고온 가스 발생 시스템은 깊은 잠수(deep immersion)의 조건에서도 신속한 부상(emersion)을 가능하게 하도록 격납 탱크의 비상 비움을 위해 사용되어 왔다. 이들은 보다 큰 특정 작업, 보다 큰 대량 유동 및 보지 탱크 내의 추진제의 보다 큰 밀도 덕분에 달성할 수 있는 제한된 부피 장애물을 위한 압축 공기에 기반을 둔 시스템에 대한 중요한 대안을 나타낸다.
이와 관련하여, 70년대에는, 촉매 베드에서 히드라진의 분해에 기초한 신속한 부상의 시스템이 개발되었으며, 이 시스템은 압축 공기 시스템과 비교하여 그 다양성 및 제한된 부피로 인해 독일 및 세계의 다른 나라에서 몇몇 잠수함에서 사용되었다. 그러나, 이러한 해결책은 격납 탱크 내에 포켓이 형성되는 경우에 폭발의 위험을 갖는, 히드라진의 분해시 많은 양의 수소의 생성과 관련된 몇 가지 문제점 뿐만 아니라 히드라진의 극도의 독성 및 발암성에 관련된 문제점들이 있다.
INGA(Inert Gas Generator)라고 불리는 고체 추진제 질산 스트론튬/GAP에 기초한 대안적인 시스템이 90년대 후반에 개발되었다. INGA는 상이한 유닛 상에 설치된 시스템임에도 불구하고, 고체 추진제를 기반으로 한 시스템이기 때문에 스위치 온되면 턴오프될 수 없고 작동 중에는 제어할 수 없다. 또한, 이것은 고체 추진제이기 때문에, 시스템은 부딪치면 폭발할 가능성이 있으며, 운송, 조립 및 분해중에 상당한 주의가 또한 필요하며, 결국 상당한 비용이 소요된다.
또한, 이러한 시스템의 공급 및 교체 시간은 신속하지 않고, 재충전을 위해 잠수함 유닛에 긴 정지를 가한다.
이러한 해결책에 있어서, 디밸러스팅(deballasting), 즉 부상을 위해 필요한 액체의 유출 또는 배출을 제어하는 것은 거의 불가능하며, 이는 부품의 구매 및 교체를 위해 높은 비용과 조합되어, 기내에서 주기적으로 체크될 수 없는 전체 작업을 결정하고, 승무원이 작업 훈련을 받지 못하게 한다.
DE 19704587A1 호는 종래 기술에 따른 해결책을 개시한다.
본 발명의 목적은 잠수정 또는 잠수함의 신속한 부상을 위한 새로운 그룹 또는 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상술한 바와 같은 매우 다양한 그룹을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 필요에 따라 활성화 및 비활성화될 수 있는 상술한 바와 같은 그룹을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 이전에 제안된 시스템보다 낮은 개발, 관리 및 재충전 비용을 갖는 잠수정 또는 잠수함의 신속한 부상을 위한 그룹 또는 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 현재의 해결책보다 더 안전한 잠수정 또는 잠수함의 신속한 부상을 위한 그룹 또는 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 조작 휠이 만족스럽지 않을 때 조작 휠을 보조하는 그룹 또는 시스템을 제공하는 것이다
본 발명의 일 측면에 따르면, 제 1 항에 따른 그룹이 제공된다.
종속항들은 본 발명의 바람직하고 유리한 실시예들을 지칭한다.
본 발명의 다른 특징 및 장점은 첨부된 도면에 예로서 도시된 가스 발생기의 실시예의 개시로부터 더욱 명백해질 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 가스 발생기의 개략도이다.
도 2는 와류 유동을 얻기 위한 가스 발생기의 구성요소의 개략도이다.
도 3은 본 발명에 따른 하나 이상의 가스 발생기를 갖는 잠수함의 개략도이다.
첨부 도면에서, 동일한 부분 또는 구성요소는 동일한 참조부호로 구별되어 있다.
본 개시에서, 용어 "하류(downstream)"는, 참조로 예를 들어 제 1 및 제 2 구성요소에 대한 그룹 내의 유체의 이동 방향과 관련되고, "제 1 구성요소가 제 2 구성요소의 하류에 있음"이라는 표현은 그룹의 제 1 구성요소가 제 2 구성요소 이후에 배치되고, 따라서 제 2 구성요소에서 처리 후에 각각의 유체 또는 유체를 처리하는 것을 나타낸다.
본 발명은 잠수정(submersibles) 또는 잠수함(submarines)(S)의 신속한 부상을 위한 및/또는 잠수정 또는 잠수함(S)의 이동 또는 전진을 제어하기 위한 가스 발생기 또는 그룹 또는 시스템(1)에 관한 것이며, 상기 그룹 또는 시스템(1)은 차량(잠수정 또는 잠수함)을 위로 밀어서 또는 차량을 기울이고 전환시킴으로써 유체정역학적 균형을 변화시키는 가스를 발생시킨다.
그룹 또는 시스템(1)은, 고온 가스 또는 연소 가스를 발생시키는 공정이 연소 챔버(2)에 수용되거나 연소 챔버(2)로 안내되는 대량의 고체 연료(2a) 뿐만 아니라 예를 들어 과산화수소(H2O2) 또는 산소 또는 아산화질소와 같은 액체 또는 가스, 또는 이들의 혼합물의 유체 산화제의 공급 및 분해 회로 또는 구성요소들을 통해 발생하는 연소 챔버(2)를 한정한다.
과산화수소 또는 아산화질소는 바람직하게는 압력하에 있지 않은 컨테이너(4)에 수용된다. 필요하다면, 상기 구성요소의 흡입 또는 스러스트 라인을 형성하는 유체 산화제의 공급 또는 추출 파이프(4a)가 컨테이너(4)에 제공된다.
또한, 유체 산화제가 과산화수소인 경우, 이는 물 대한 70 질량% 또는 80 질량% 이상, 바람직하게는 90 질량% 이상의 농도로 컨테이너(4) 내에 존재한다.
바람직하게, 컨테이너(4) 내의 과산화수소는 10 ppm 미만의 안정화제 함량으로 안정화되어 있다. 이것은 과산화수소가 컨테이너(4)에서 분해되지 않고, 따라서 유체 산화제의 폭발 위험 또는 효율의 손실을 상당히 감소시킨다는 것을 명백히 보장한다.
그 후, 그룹(1)은 컨테이너(4)의 하류의 촉매 베드 또는 촉매 시스템과 같은 분해 유닛(3)을 포함하며, 이 분해 유닛(3)은 예를 들어 분해 반응이 에너지를 발생시키기 때문에 고온으로 될 가스 산소 및 수증기의 과산화수소를 분해하기 위해, 컨테이너(4)로부터 배출되는 유체 산화제를 분해 또는 분리하도록 설계된다.
촉매 베드(3)는 컨테이너(4)의 상부에, 필요하다면 공급 또는 추출 파이프(4a)를 통해 유체 산화제의 공급 라인 상에 장착될 수 있다.
촉매 베드(3)는 유체 산화제를 위한 구불구불한 경로를 형성하도록 배열된, 예를 들어 은, 백금, 망간 산화물 등의 메쉬 또는 그리드, 또는 다수의 적층된 그리드 또는 복수의 볼을 포함할 수 있다. 분명하게, 촉매 베드(3)는 유체 산화제 또는 과산화수소의 분해 반응의 활성화 에너지를 감소시키도록 설계된다.
분해 유닛은 대안적으로 소모성 촉매(consumable catalytic)를 포함할 수 있는데, 즉 이는 사용 중에 소비하며, 이는 특히 시간 경과에 따른 그룹의 중량의 감소를 수반한다.
한편, 촉매 베드(3)는 한편으로는 그룹 또는 시스템의 중량을 증가시키고, 다른 한편으로는 제어성 및 그룹 자체의 스위칭 온 및 스위칭 오프를 보장한다.
다음에, 분해 유닛(3)으로부터 분해되거나 분리된 유체 산화제 또는 과산화수소는 연소 반응이 일어나도록 고체 연료와 접촉하거나 접촉하는 연소 챔버(2)로 공급된다. 연소 챔버(2)는 촉매 베드(3)의 헤드 또는 하류에, 필요하다면 촉매 베드(3)로부터 유체 산화제의 분해의 화합물의 배출 라인 상에 장착될 수 있다.
그 후, 연소 가스 또는 가스들은 분배 장치(6)에 의해, 예를 들어 잠수정 또는 잠수함의 평형수를 위한 밸러스트 또는 격납 탱크(B)에서 방출된다. 분배 장치(6)는 연소 챔버(2)의 상부 또는 하류에, 필요하다면 연소 챔버(2)로부터 연소 화합물의 배출 라인 상에 장착된다.
이와 관련하여, 연소 가스는 심지어 2000 ℃와 동일한 온도에 있을 수 있고, 이러한 온도는 그룹 또는 잠수함의 격납 탱크 또는 구성요소에서 과도하거나 파괴시킬 수 있다.
따라서, 분배 장치(6)는 헤드에 장착되거나 연소 챔버(2)와 유체 연통하는 노즐(6a) 뿐만 아니라 이젝터(6b)와, 예를 들어 물과 같은 냉각 유체의 밸러스트 또는 격납 탱크(B)와 같은 탱크와 노즐(6a) 또는 이젝터(6b) 사이에서 연장되는 공급 덕트(6c) 등을 포함할 수 있다.
이러한 구조에 의하면, 연소 챔버(2)를 떠나는 연소 가스는 노즐(6a)에 진입하고, 예를 들어 연소 가스에 대한 통로 섹션이 감소한 후에, 연소 가스의 속도의 증가 및 압력의 감소가 결정되며, 각각의 탱크로부터의 냉각 유체의 흡입 덕트(6c)로의 흡입 및 그 후 연소 가스와 함께 이젝터(6b)로의 흡입을 야기하여 연소 가스를 냉각시킨다.
이젝터(6b)는 직접적으로 또는 격납 탱크(b) 내로 유동하지 않고, 따라서 상술한 바와 같이 냉각된 연소 가스(들)를 공급하여, 격납 탱크 내의 압력을 증가시키고 격납 탱크의 비움(emptying)을 결정한다.
이러한 메카니즘은 잠수정 또는 잠수함(S)의 신속한 부상을 결정하고 또는 그 이동과, 필요하다면 잠수정 또는 잠수함의 경사를 제어하는데 사용될 수 있다. 이와 관련하여, 모든 격납 탱크 또는 적어도 대부분의 이들 탱크를 비우는 것에 의해, 잠수정 또는 잠수함(S)의 부상이 결정되지만, 제어된 방식으로 하나 이상의 격납 탱크를 비우는 것에 의해, 잠수정 또는 잠수함(S)을 결정된 방식으로 기울이는 것이 가능하며, 따라서 잠수함(S)을 보다 양호하게 또는 더 신속하게 조종할 수 있다.
이와 관련하여, 일반적으로 격납 탱크는 개방되지만, 또한 격납 탱크는 파열 디스크 또는 배플(baffle)이 제공될 수 있으며, 이는 격납 탱크 자체 내부의 압력의 결정된 증가에 후속하여 파괴되어, 비움을 야기하거나 격납 탱크(B)의 비움의 속도를 감소시키거나 증가시킨다.
바람직하게는, 그룹 또는 시스템(1)은 또한 컨테이너(4)로부터 촉매 베드(3)를 향해 유체 산화제 또는 과산화수소를 추진할 수 있는 스러스트 또는 가압 유닛(5)을 포함하며, 촉매 베드(3)로부터, 과산화수소의 분해의 화합물은 연소 챔버(2) 내로 공급된다.
스러스트 또는 가압 유닛(5)은 제 1 밸브 조립체(8)에 의해 그리고 선택적으로 압력 조절기 또는 감속기에 의해 차단되는 이송 덕트에 의해서 컨테이너(4)와 유체 연통하는 100 내지 300 atm, 필요하다면 약 200 atm에 있는 예를 들어 질소와 같은 가압 유체의 용기를 포함할 수 있다.
압력 조절기는 촉매 베드(3)를 향한 과산화수소의 일정한 유동과, 그에 따라 일정한 조립 작업을 얻기 위해서 필요하다.
더욱이, 그룹(1)은 또한 컨테이너(4)로부터 촉매 베드(3)로 이러한 산화제를 분배하기 위해 유체 산화제의 전달 또는 채널을 차단하도록 설계된 제 2 밸브 조립체(9)를 포함할 수 있다.
그룹(1)은 또한 스러스트 또는 가압 유닛을 포함하지 않을 수 있지만, 예를 들어 컨테이너(4)로부터 촉매 베드(3)로의 유체 산화제 가압 또는 이의 이송을 결정하도록 압력에 의해 또는 적절한 압력 수단에 의해 파괴될 수 있는 카트리지 등이 제공될 수 있다.
그러나, 또한 장치(1)에 가압된 과산화수소를 저장하는 것도 가능하다.
제 1 밸브 조립체(8) 및/또는 제 2 밸브 조립체(9)는 제어 유닛에 의해 또는 적절한 센서에 의해 제어되고 적절하게 작동될 수 있다.
상기 그룹은 0 내지 500 m의 깊이 범위에서 상이한 압력에서 작동할 수 있다.
고온 배출 가스는 잠수함의 구조에 영향을 미치지 않도록 바람직하게는 800 ℃를 초과하지 않는다.
바람직하게는, 유체 산화제 또는 과산화수소가 촉매 베드(3)와 접촉시에 분해되고, 그에 따라 가열되고 그리고 연소 챔버(2)로 들어갈 때 연소 반응의 프라이밍을 보장하는 것과 같은 상태에 있기 때문에, 그룹의 프라이밍이 제공되지 않는다.
예를 들어, 고체 연료는 예를 들어 (이것으로 제한되지 않음) 폴리에틸렌, 나일론, 폴리카보네이트 및 플렉시글라스와 같은 파라핀, 열가소성 또는 열경화성 물질로 이루어진 그룹으로부터 선택된 불활성 물질을 포함할 수 있다.
바람직하게, 그룹은 또한 유체 산화제 또는 분해된 과산화수소 또는 유체 산화제 또는 과산화수소의 분해의 화합물의 와류 유동을 생성 및 전달하도록 설계된 와류 유동을 발생시키기 위한 장치(10)(도 2 참조)를 포함하며, 그에 따라 연소 챔버(2)에서 그리고 다음에 고체 연료(2a)에서 연소 효율, 복귀 속도 및 연소 안정성을 증가시킨다.
와류 유동은, 예를 들어 표면 또는 분해의 화합물의 유동에 노출된(연소 챔버(2)에서) 대량의 고체 연료 표면에 평행하지 않은 난류 또는 소용돌이 또는 나선형 방식으로 고체 연료를 가격하는 것과 같은 구성요소를 갖는, 유체 산화제 또는 과산화수소의 분해의 화합물의 유동을 의미한다. 필요하다면, 와류 유동은 접선방향 성분을 가지며, 필요하다면 그 표면 또는 이들 표면들에 대해 축방향 성분을 갖는다.
이와 관련하여, 고체 연료(2a)는 원통형 요소를 형성하도록 연소 챔버(2) 내에 배열될 수 있고, 이 경우 유체 산화제 또는 과산화수소의 분해의 화합물의 유동은 원통형 요소에 의해 한정된 시트(2b)를 따라 이송될 것이다. 또한, 유체 산화제 또는 과산화수소의 유체의 유동의 축방향 성분은 원통형 요소의 종방향 대칭축에 실질적으로 평행한 이러한 유동의 성분인 반면에, 접선방향 성분은 이러한 축에 대해 횡방향 또는 직교한다.
따라서, 장치(10)는 촉매 베드(3)와 연소 챔버(2) 사이에 배치되고, 예를 들어 상기 대칭축에 대해 헬리컬 또는 나선형 또는 만곡된 패턴을 갖는 하나 또는 복수의 관통 구멍(12)을 형성하는 예를 들어 플레이트(11)를 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 구멍(12)은 촉매 베드(3)로부터 연소 챔버(2)로의 과산화수소의 분해의 화합물의 이송 방향에 평행한 메인 전개 축을 갖지 않는다.
대안적으로, 와류 유동을 발생시키기 위한 장치는 촉매 베드(3)로부터 연소 챔버(2)로의 과산화수소의 분해의 화합물의 전진 또는 이송 방향을 횡단하거나 직교하는 플랜지형 단부(flanged end) 및 제한 구멍을 갖는 컵형(cup-like) 또는 유사한 요소를 포함한다.
필요하다면, 활성화 밸브는 입구에서 분해된 과산화수소의 연소 챔버(2)로의 대량 유동을 제어하도록 마련되어, 소망 및 필요에 따라 그룹 또는 가스 발생기의 제어, 스위칭 오프 및 재점화를 가능하게 한다.
본 발명에 따른 그룹은 격납 케이싱(containment casing)에 장착될 수 있다.
또한, 본 발명의 목적은 전술한 바와 같은 하나 이상의 그룹(1)을 구비한 잠수정 또는 잠수함(S)을 제공하는 것이다. 이러한 잠수정 또는 잠수함(S)은 예를 들어 잠수정 또는 잠수함(S)의 각각의 플랭크(flank)에 구속된 물과 같은 밸러스트 물을 위한 하나 이상의 밸러스트 또는 격납 탱크(B) 뿐만 아니라 밸러스트 또는 격납 탱크(B)에 수용되거나 또는 달리 장전된 하나 이상의 그룹을 포함한다. 물론, 격납 탱크는 적어도 초기에 물 또는 밸러스트 유체로 충전된다.
이러한 경우에, 분배 장치(6) 및 보다 구체적으로 이젝터(6b)는 격납 탱크(B) 내로 직접적으로 개방되거나 또는 개방되지 않으며, 그에 따라 상술한 바와 같이 그룹 내에서 생성된 연소 가스(들)를 공급, 특히 냉각시키고, 이는 격납 탱크 내의 압력을 증가시키고, 격납 탱크의 부분 또는 전체 비움을 결정한다.
격납 탱크는 개방될 수 있고, 전술한 바와 같이 디스크 또는 브레이킹 배플을 구비할 수 있다.
기본적으로, 본 발명에 따른 그룹에 의하면, 잠수정 또는 잠수함(S)의 신속한 부상을 위한 및/또는 잠수정 또는 잠수함(S)의 이동 또는 전진을 제어하기 위한 방법을 실현할 수 있으며, 상기 방법은,
- 본 발명에 따른 그룹(1)을 배치하는 단계;
- 각각의 분배 장치(6)가 잠수정 또는 잠수함(S)의 밸러스트 유체의 격납 탱크(B) 내로 유동하는 방식으로 그룹(1)을 수용하는 단계;
- 분해 유닛이 유체 산화제를 분해하거나 분리하도록 분해 유닛(3) 상의 유체 산화제의 전달을 제어하는 단계;
- 유체 산화제의 분해의 화합물과 고체 연료(2a) 사이의 연소 반응을 일으키도록, 고체 연료(2a) 상에 또는 고체 연료(2a)와 접촉하는 연소 챔버(2) 내의 유체 산화제의 분해의 화합물의 전달을 제어 또는 결정하여, 연소 가스를 생성하는 단계; 및
- 상기 분배 장치(6)를 통해 상기 연소 가스(들)를 격납 탱크(B)로 방출하여 비우는 단계를 포함한다.
더욱이, 장치(10)가 와류 유동의 생성을 위해 제공된다면, 장치(10) 내의 유체 산화제의 분해의 화합물의 전달을 명령하거나 결정하여, 화합물의 와류 유동을 생성하고 이를 연소 챔버(2) 내로 그리고 나서 대량의 고체 연료(2a)에 전달한다.
또한, 그룹 내에 존재하는 구성요소(예를 들어, 노즐(6a), 이젝터(6b) 및 흡입 덕트(6c))에 따라 다른 처리 단계가 제공될 수 있다.
이해할 수 있는 바와 같이, 사용된 구성요소의 정량적 범위는 잠수함 또는 이미 존재하는 유닛의 사이즈와 같은 특정 사용 케이스에 따라 좌우된다.
이러한 방식으로, 발생된 가스의 압력 프로파일은 원하는 대로 제어될 수 있고, 따라서 상승 단계 동안 가스 발생기의 능동 제어를 얻을 수 있다.
기본적으로, 본 발명에 따른 그룹은 유체 산화제 및 고체 추진제를 갖는 하이브리드 추진제 가스 발생기에 기초한 EBD이며, 이는 스위치 온 및 스위치 오프될 수 있고, 연료의 내재적인 불활성 성질과, 산화제에 관한 제한된 안전 문제로 인해 개발, 관리 및 재충전 비용이 제한되어 있기 때문에, 극단적인 작동 다용성을 허용한다.
따라서, 본 발명은 하이브리드 가스 발생기를 갖는 고체 가스 발생기에 기초한 EBD 시스템의 교체를 보장한다.
본 발명에 따르면, 과산화수소는 고온에서 산소 및 수증기로의 그 분해를 결정하는 촉매 베드로 통과되고, 분해 생성물은 연소 챔버 내로 주입되어, 연소 개시 및 엔진의 점화를 일으킨다.
산화제의 유동은 또한 연소 챔버로 유입되는 대량 유동을 제어하는 활성화 밸브를 통해 관리할 수 있으며, 그에 따라 소망에 따라 그리고 필요에 따라 가스 발생기의 제어, 스위칭 오프 및 재점화를 허용하며, 따라서 고체 프로펠러 또는 가스 발생기에서 얻을 수 없는 다용성을 보장한다.
그러나, 연료가 고온 가스로 분해되지 않는 한, 연료는 산화제와 우발적인 접촉의 결과로서 반응하지 않도록 불활성일 수 있으며, 따라서 시스템을 임의의 내부 누설에 대해서 안전하게 만든다.
또한, 완전히 불활성인 연료 또는 추진제의 경우, 정전기 및 전자기 특성의 교란에 민감하지 않다.
사용된 과산화수소는 또한 안정화될 수 있고, 그에 따라 산화제의 우발적인 드립(drip)의 경우에 문제를 감소시킬 수 있다. 또한, 과산화수소는 무독성이다.
다음에, 그룹 또는 시스템은 산화제를 복원하고 연료 또는 연료 입자를 대체함으로써 간단히 보충될 수 있다. 이와 관련하여, 산화제가 비독성이고 연료가 불활성이기 때문에, 이 절차는 저렴하다.
또한, 사용되는 재료는 저렴하다.
본 발명에 따른 그룹에 의하면, 소망에 따라서 발생된 가스의 압력 프로파일을 제어할 수 있고, 또한 다른 것들 중에서도 상승 단계 동안 가스 발생기의 능동적인 제어를 수행할 수 있게 하여, 잠수함을 운전하는 시스템 또는 사람들에 의한 상승 속도 프로파일의 능동적인 제어를 가능하게 할 수 있다.
특허청구범위에 의해 규정된 보호 범위 내에서 본 발명의 변경 및 변형이 가능하다.

Claims (18)

  1. 잠수정(submersible) 또는 잠수함(submarine)(S)의 신속한 부상을 위한 및/또는 잠수정 또는 잠수함(S)의 이동 또는 전진을 제어하기 위한 그룹 또는 시스템으로서,
    상기 그룹 또는 시스템은 연소 챔버(2)를 한정하고, 상기 연소 챔버(2)에 수용되거나 또는 연소 챔버(2)로 안내되는 대량의 고체 연료(2a) 뿐만 아니라 유체 산화제의 컨테이너(4)와, 연소 챔버(2)의 상부 또는 하류에 장착된 연소 가스 분배용 장치(6)를 포함하며, 상기 그룹은 상기 컨테이너(4)로부터 빠져 나오는 상기 유체 산화제를 분해 또는 분리하도록 설정된 분해 유닛(3)을 포함하며, 상기 연소 챔버(2)는 상기 분해 유닛(3)의 헤드 또는 하류에 장착되어, 상기 분해 유닛(3)으로부터 분해된 또는 분리된 상기 유체 산화제가 상기 고체 연료 상으로 또는 상기 고체 연료와 접촉하여 상기 연소 챔버(2) 내로 분배되어, 상기 유체 산화제와 상기 고체 연료(2a) 사이의 연소 반응을 일으키고, 그 연소 가스는 상기 분배 장치(6)에 의해 방출되는 것을 특징으로 하는
    그룹 또는 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 유체 산화제는 70 질량% 또는 80 질량% 보다 큰 물에 대한 농도를 갖는 과산화수소를 포함하는 것을 특징으로 하는
    그룹 또는 시스템.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 분해 유닛(2a)은 촉매 베드를 포함하는 것을 특징으로 하는
    그룹 또는 시스템.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 촉매 베드는 유체 산화제를 위한 구불구불한 경로를 형성하도록 설정된, 메쉬 또는 그리드 또는 다수의 적층된 그리드 또는 복수의 소형 볼을 포함하는 것을 특징으로 하는
    그룹 또는 시스템.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 고체 연료는 불활성 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는
    그룹 또는 시스템.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 불활성 물질은 파라핀, 열가소성 또는 열경화성 물질로 구성된 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는
    그룹 또는 시스템.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 과산화수소는 10 백만분율(Parts Per Million: PPM) 보다 큰 안정화제의 함량으로 안정화되는 것을 특징으로 하는
    그룹 또는 시스템.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 분해 유닛(3)과 상기 연소 챔버(2) 사이에 배치되며, 상기 유체 산화제의 분해의 화합물의 와류 유동을 생성하고 그리고 이것을 연소 챔버(2) 내에 그리고 다음에 대량의 고체 연료(2a)에 분배하도록 설정된, 와류 유동을 생성하기 위한 장치(10)를 포함하는
    그룹 또는 시스템.
  9. 제 8 항에 있어서,
    와류 유동을 생성시키기 위한 상기 장치(10)는 헬리컬 또는 나선형 또는 만곡된 패턴을 갖는 하나 또는 복수의 관통 구멍(12)을 한정하는 플레이트(11)를 포함하는 것을 특징으로 하는
    그룹 또는 시스템.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 분배 장치(6)는 잠수정 또는 잠수함(S)의 평형수 격납 탱크(B) 내로 연소 가스 또는 가스들을 방출하도록 설정되는 것을 특징으로 하는
    그룹 또는 시스템.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 분배 장치(6)는 상기 헤드에 장착되거나 또는 상기 연소 챔버(2)와 유체 연통하는 노즐(6a) 뿐만 아니라 이젝터(6b)와, 냉각 유체의 탱크와 노즐(6a) 또는 이젝터(6b) 사이로 연장된 공급 덕트(6c)를 포함하여, 상기 연소 챔버(2)로부터 빠져 나가는 연소 가스/가스들이 노즐(6a) 내로 진입하게 하고, 각각의 탱크로부터 공급 덕트(6c) 내로 그리고 이어서 연소 가스 또는 가스들과 함께 이젝터(6b) 내로 냉각 유체의 흡입을 야기하여 연소 가스 또는 연소 가스들을 냉각시키는 것을 특징으로 하는
    그룹 또는 시스템.
  12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유체 산화제를 상기 컨테이너(4)로부터 상기 분해 유닛(3)을 향해 추진할 수 있는 스러스트 또는 가압 유닛(5)을 포함하는 것을 특징으로 하는
    그룹 또는 시스템.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 스러스트 또는 가압 유닛(5)은 가압 유체의 용기를 포함하는 것을 특징으로 하는
    그룹 또는 시스템.
  14. 제 13 항에 있어서,
    가압 유체의 상기 용기(5)를 상기 컨테이너(4)와 유체 연통되게 위치되도록 설정된 이송 덕트 뿐만 아니라 상기 이송 덕트를 차단하는 제 1 밸브 조립체(8)를 포함하는 것을 특징으로 하는
    그룹 또는 시스템.
  15. 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    이러한 산화제를 상기 컨테이너(4)로부터 분해 유닛(3)으로 분배하기 위한 유체 산화제의 전달 또는 채널을 차단하도록 설정된 제 2 밸브 조립체(9)를 포함하는 것을 특징으로 하는
    그룹 또는 시스템.
  16. 밸러스트 유체를 위한 적어도 하나의 격납 탱크(B) 뿐만 아니라 상기 적어도 하나의 격납 탱크(B)에 수용되거나 또는 임의의 경우에 상기 적어도 하나의 격납 탱크(B)로 안내되는 제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 기재된 적어도 하나의 그룹(1)을 포함하는 잠수정 또는 잠수함으로서,
    상기 적어도 하나의 그룹(1)의 상기 분배 장치(6)는 상기 적어도 하나의 격납 탱크(b)로 안내되고, 그 결과 상기 분배 장치(6)는 상기 적어도 하나의 그룹(1)에서 발생된 연소 가스 또는 가스들을 상기 적어도 하나의 격납 탱크(B) 내로 공급하도록 설정되어, 그 비움을 야기시키는 것을 특징으로 하는
    잠수정 또는 잠수함.
  17. 잠수정 또는 잠수함(S)의 신속한 부상을 위한 및/또는 잠수정 또는 잠수함(S)의 이동 또는 전진을 제어하기 위한 방법에 있어서,
    - 제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 기재된 그룹을 배치하는 단계;
    - 각각의 분배 장치(6)가 상기 잠수정 또는 잠수함(S)의 적어도 하나의 유체 밸러스트 격납 탱크(B) 내로 안내되는 방식으로 상기 그룹을 수용하는 단계;
    - 분해 유닛이 상기 유체 산화제를 분해하거나 분리하도록 상기 분해 유닛(3) 상의 상기 유체 산화제의 전달을 제어하는 단계;
    - 유체 산화제의 분해의 화합물과 상기 고체 연료(2a) 사이의 연소 반응을 일으키도록, 상기 고체 연료(2a) 상에 또는 상기 고체 연료(2a)와 접촉하는 상기 연소 챔버(2) 내의 상기 유체 산화제의 분해의 화합물의 전달을 제어 또는 결정하여, 연소 가스 또는 가스들을 생성하는 단계; 및
    - 상기 분배 장치(6)에 의해 상기 연소 가스 또는 가스들을 상기 적어도 하나의 격납 탱크(B)로 방출하여, 그 비움을 야기시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는
    방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 그룹 또는 시스템은 제 8 항에 기재된 장치를 갖고,
    - 와류 유동의 발생을 위해서 상기 장치(10)에서 상기 유체 산화제의 분해의 화합물의 전달을 유도하거나 유발하여 상기 화합물의 와류 유동을 발생시키고 이것을 연소 챔버(2) 내로 그리고 그에 따라 대량의 고체 연료(2a) 상에 전달하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는
    방법.
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