[发明专利]一种逐层递减内增压的深水耐压结构系统和方法

权利要求书

1.一种逐层递减内增压的深水耐压结构系统，包括耐压壳体子系统和内部增压控制子系统，其特征在于，所述耐压壳体子系统从外至内呈多层级结构，分别包括外隔热层、金属质内增压结构和内隔热层；

其中：所述金属质内增压结构包括：由外至内分为若干层子壳体分布呈的多层级壳体结构，层级之间形成空腔互不连通的层内增压腔，层内增压腔中充满海水介质，

所述内部增压控制子系统包括：内增压控制主机、内增压腔进/排水控制模块和温度调节模块，所述内增压腔进/排水控制模块包括：位于每层级层内增压腔内的进/排水机构，每层级层内增压腔通过进/排水机构可控通断的连通至外部海水；温度调节模块包括：均布于各层壳体结构的温度调节器，可通过信号线接收内增压控制主机发出的信号对各层内增压腔内海水加热或制冷。

2.根据权利要求1所述的深水耐压结构系统，其特征在于，所述多层级壳体结构由耐海水腐蚀金属材料制成，且相邻层级的子壳体间均有等距间隙，相邻子壳体间隙之间通过若干个层间加强连接板固定分隔，形成空腔，每层内的空腔彼此连通等压，不同层的空腔间密封不联通，最外层壳体被外隔热层紧密包裹无间隙，最内层壳体将内隔热层紧密包裹无间隙。

3.根据权利要求2所述的深水耐压结构系统，其特征在于，所述内部增压控制子系统还包括多个水压传感器，所述水压传感器分布于外隔热层表面和各层级的层间加强连接板上；可通过信号线将测量值传输汇集至内增压控制主机。

4.根据权利要求1～3任意一项所述的深水耐压结构系统，其特征在于，所述进/排水机构包括：多条耐高压水管及对应高压电磁阀和进/排水口，每条耐高压水管一端通过进/排水口与外部海水相连通，另一端通过进/排水口与结构的一层内增压腔相连通，水管上装高压电磁阀，可通过信号线接收内增压控制主机发出的开合信号控制外部海水与内增压腔的通断。

5.根据权利要求4所述的深水耐压结构系统，其特征在于，所述内增压控制主机用于根据各部位水压传感器测量值计算后控制电磁阀开合调整各层内增压腔压力，使得：

当外部海水压力PW逐渐增高，内增压控制主机控制外部海水压入各层内增压腔，使由外层到内层的各层腔内压力P1、P2…Pn与PW间满足：

当外部压力PW逐渐降低，内增压控制主机由外向内控制各层内增压腔所接耐高压水管上高压电磁阀逐个打开，逐层释放腔内压力，释压过程中各层腔内压力满足：

其中，P_crW为最外层壳体的耐压强度；P_cr1～P_crn为第1～n内增压层向内紧邻壳体的耐压强度；P_N为人员设备舱内压力，P_N值通常与大气压强相近；σ为安全系数，σ1。

6.根据权利要求5所述的深水耐压结构系统，其特征在于，所述内增压控制主机还用于：通过对各层内增压腔内海水介质加热或制冷加快腔内压力变化；当仅通过内增压腔进/排水控制模块无法达到压力变化要求时，可在温度调节功能模块辅助下使压力变化满足要求。

7.一种逐层递减内增压的深水耐压方法，其特征在于包括：由外至内分为若干层子壳体分布呈的多层级壳体结构，层级之间形成空腔互不连通的层内增压腔，层内增压腔中充满海水介质，

多条耐高压水管及对应高压电磁阀和进/排水口，每条耐高压水管一端通过进/排水口与外部海水相连通，另一端通过进/排水口与结构的一层内增压腔相连通，水管上装高压电磁阀，可通过信号线接收内增压控制主机发出的开合信号控制外部海水与内增压腔的通断，实现各层级腔内压力的逐级调节。