подводный аппарат

Формула изобретения

1. Подводный аппарат, включающий дифферентную систему, выполненную в виде, по крайней мере, двух труб, совмещенных с опорным устройством, укрепленных снаружи легкого корпуса посредством пироустройства, внутри которых размещен капсулированный груз, кинематически связанный тягой через исполнительный орган с устройством управления движением, отличающийся тем, что исполнительный орган выполнен в виде лебедки, барабан которой секционирован посредством реборд, а тяга выполнена трособлочной, причем тросы одними концами закреплены на капсулированном грузе с обеспечением его возвратно-поступательного перемещения в трубе, а другими концами - на барабане с обеспечением раздельной навивки-свивки соответствующих участков тросов каждого груза в соседних секциях барабана, при этом тросы снабжены устройствами отдачи, а на участках между барабаном лебедки и трубами заключены в кожуха.

2. Подводный аппарат по п.1, отличающийся тем, что в нем устройства отдачи тросов выполнены в виде пироустройств.

3. Подводный аппарат по п.2, отличающийся тем, что пироустройство выполнено в виде расположенных последовательно в корпусе кабельного разъема, пиропатрона и поршня с ножом, установленного с возможностью взаимодействия с тросом.

4. Подводный аппарат по п.1, отличающийся тем, что лебедка установлена в кормовой части подводного аппарата между трубами дифферентной системы, а ее барабан расположен в плоскости, перпендикулярной диаметральной плоскости подводного аппарата.

5. Подводный аппарат по п.1, отличающийся тем, что количество секций барабана соответствует количеству тросов.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к подводному судостроению, в частности к конструкциям подводных аппаратов (ПА), и может быть использовано при создании маневренных подводных аппаратов различного назначения.

Известен транспортный аппарат для работы под водой, заявка №2316761 ФРГ, публ. 1976 г. МПК: B 63 G 8/26, который содержит корпус с манипулятором и с дифферентным устройством (ДУ). Для регулирования аппарата в пространстве изменяется положение центра тяжести путем смещения дифферентующих масс по рельсам, которые помещены в трубах.

Недостатком упомянутого изобретения является сложность конструкции и большая металлоемкость направляющих элементов дифферентующего груза, что крайне нежелательно при конструировании ПА малого водоизмещения.

Известен ПА малого водоизмещения, патент RU №2172699, снабженный дифферентным устройством механического типа, которое выполнено в виде, по крайней мере, двух труб, прикрепленных к легкому корпусу (ЛК) снизу, в которых размещен капсулированный груз (балласт), кинематически связанный тягой через исполнительный орган с устройством управления движением, размещенным в прочном корпусе. При этом трубы прикреплены к ЛК при помощи пирозамка. Трубы с грузами служат также в качестве опорного устройства ПА и в качестве сбрасываемого балласта при аварийной ситуации.

ПА, представленный в патенте №2172699 RU, принят в качестве наиболее близкого аналога.

Опыт эксплуатации ПА, описанного в патенте №2172699, выявил следующие недостатки. В процессе эксплуатации ПА происходит накладывание соседних тяг дифферентного устройства друг на друга, что приводит к заклиниванию исполнительного органа (привода), снижает надежность эксплуатации ПА, ведет к увеличению энергопотребления и преждевременному разряду батареи питания ПА.

Задача изобретения заключается в повышении эксплуатационной надежности и эффективности использования ПА.

Задача решена тем, что в известном ПА, включающем дифферентную систему, выполненную в виде, по крайней мере, двух труб, являющихся одновременно опорным устройством ПА, укрепленных снаружи легкого корпуса посредством пирозамка, внутри которых размещен капсулированный груз (балласт), кинематически связанный тягой через исполнительный орган с устройством управления движением, исполнительный орган выполнен в виде лебедки, барабан которой разделен посредством реборд на секции, а тяга выполнена трособлочной при этом тросы одними концами закреплены на капсулированном грузе с обеспечением его возвратно-поступательного перемещения в трубе, а другими концами - на барабане с обеспечением раздельной навивки-свивки соответствующих участков тросов каждого груза в соседних секциях барабана, при этом тросы снабжены устройствами отдачи, а на участках между барабаном лебедки и трубами они заключены в кожухи.

Кроме того, устройства отдачи тросов выполнены в виде пироустройств.

Кроме того, пироустройство выполнено в виде расположенных в корпусе последовательно кабельного разъема, пиропатрона и поршня с ножом, установленного с возможностью взаимодействия с тросом.

Кроме того, лебедка установлена в кормовой части ПА, между трубами дифферентной системы, а ее барабан расположен в плоскости, перпендикулярной диаметральной плоскости.

Кроме того, количество секций барабана соответствует количеству тросов.

Выполнение ПА с дифферентной системой, содержащей трубы-опоры с капсулированным грузом (балластом), кинематически связанным тягой, выполненной трособлочной, с устройством управления движением посредством лебедки, барабан которой разделен ребордами на секции, с которыми соединены одни концы тросов с обеспечением их раздельной навивки-свивки на соответствующие секции барабана, другие концы которых закреплены на капсулированном грузе с обеспечением его возвратно-поступательного перемещения в трубе, позволит избежать накладывания соседних тросов друг на друга и, следовательно, избежать заклинивания привода и увеличения энергопотребления, что позволит повысить эксплуатационную надежность и экономичность ПА.

Снабжение тяг устройствами отдачи, выполненными в виде пироустройств позволяет в экстремальной ситуации оперативно избавиться от капсулированного балласта и осуществить всплытие.

Устройство пояснено чертежами, на которых изображено:

на фиг.1 - общий вид ПА;

на фиг.2 - разрез по ДП ПА;

на фиг.3 - разрез А-А с фиг.2;

на фиг.4 - вид "Б" с фиг.3;

на фиг.5 - кинематическая схема ДУ ПА;

на фиг 6 - общий вид устройства отдачи тяг ДУ ПА с фиг.3;

на фиг.7 - вид "В" с фиг.6.

Подводный аппарат содержит легкий корпус (ЛК) 1, к которому снизу прикреплены образующие дифферентную систему, по крайней мере, две трубы 2 и 3, являющиеся одновременно ложементами (опорами) ПА при его посадке на грунт или на палубу носителя. Трубы 2, 3 размещены снаружи ЛК 1 в килевой части ПА, выполнены съемными и закреплены на ЛК 1 с помощью пирозамка 4 (фиг.1, 2) Каждая труба 2, 3 служит также в качестве направляющей дорожки для размещенного в ней капсулированного груза (балласта) 5, 6. Капсулированные грузы 5 и 6 кинематически связаны тросами 7, 8, 9, 10 тяги, которая выполнена трособлочной, с барабаном 11 лебедки 12 (фиг.3, 5). На грузах 5 и 6 закреплены по два троса: на грузе 5 закреплены одни концы тросов 7 и 9, а на грузе 6 - одни концы тросов 8 и 10.

Кроме того, грузы 5, 6 и трубы 2, 3 используются в качестве сбрасываемого балласта в аварийной ситуации при необходимости всплытия ПА.

Лебедка 12, являясь исполнительным органом, служит для перемещения грузов 5 и 6 и размещена в кормовой части междубортного пространства ПА, между трубами 2, 3 (фиг.2, 4). Ось вращения барабана 11 лебедки 12 ориентирована поперек диаметральной плоскости (ДП) ПА. Лебедка 12 заключена в корпус 13 с фундаментом 14, имеет гидромотор 15 и связана с устройством управления движением ПА, находящимся в основном корпусе (не показано).

На наружной поверхности барабана 11 лебедки 12 установлены реборды 16 (фиг.4, 5), разделяющие барабан 11 на секции, количество которых равно количеству тросов, в нашем случае четыре. На каждой секции барабана 11 в противоположных точках 17 закреплены поочередно другие концы тросов 7 и 9, соединенных с грузом 5, а в точках 18 - другие концы тросов 8 и 10, соединенных с грузом 6 с обеспечением раздельной навивки-свивки соответствующих участков тросов. Тросы 7, 9 соединены с грузом 5 и с барабаном 11 через блоки 19, а тросы 8, 10 соединены с грузом 6 и с барабаном 11 через блоки 20 (фиг.5), обеспечивая возвратно-поступательное перемещение грузов 5 и 6 в трубах 2 и 3, соответственно.

На участке между трубами 2, 3 и барабаном 11 лебедки 12 тросы изолированы: тросы 7 и 9 заключены в кожух 21, а тросы 8 и 10 заключены в кожух 22 и снабжены устройствами отдачи 23 и 24, соответственно (фиг.3).

Устройства отдачи 23, 24 конструктивно аналогичны и служат для перерезания тросов 7, 8, 9, 10 в аварийной ситуации при сбросе груза (балласта) 5, 6. Устройство отдачи 23, 24 (фиг.6, 7) содержит корпус 25, в котором последовательно установлены кабельный разъем 26, пиропатрон 27, поршень 28 и нож 29. В корпусе 25 выполнено отверстие 30, через которое пропущены два троса 7, 9 либо 8, 10.

Эксплуатация устройства происходит следующим образом.

Величина дифферента определяется положением капсулированного груза (балласта) 5, 6 в дифферентной системе, в трубах 2, 3. Для его перемещения используют тросы 7, 8, 9, 10, которые закреплены одними концами на капсулированном грузе, другими - в соответствующих точках 17, 18 на каждой секции барабана 11 лебедки 12, соединенной с устройством управления, которое определяет положение груза (балласта) 5, 6 и отрабатывает его посредством лебедки 12, обеспечивая хорошую маневренность ПА. При вращении барабана 11 лебедки 12 в одну сторону два конца троса наматываются на соответствующие секции барабана 11, а два - сматываются с него. Так при вращении барабана 11 по часовой стрелке трос 9 наматывается на свою секцию барабана, а трос 7 сматывается с соответствующей секции барабана 11, при этом груз 5 перемещается в носовую часть ПА. Одновременно трос 10 наматывается на свою секцию барабана 11, а трос 8 сматывается с соответствующей секции барабана 11, при этом груз 6 перемещается в носовую часть ПА. В результате чего осуществляется дифферент ПА на нос.

При вращении барабана 11 лебедки 12 против часовой стрелки аналогично происходит перемещение грузов 5, 6 в обратном направлении, в результате чего осуществляется дифферент ПА в корму.

При эксплуатации ПА не происходит накладывания соседних тросов друг на друга, так как барабан 11 лебедки 12 поделен ребордами 16 на секции (отсеки), а тросы, соединенные с грузами 5 и 6, закреплены поочередно каждый на своей секции барабана 11 в соответствующих точках, вследствие чего не произойдет заклинивание лебедки.

В случае аварийной ситуации от устройства управления поступает сигнал на подрыв пирозамка 4, при помощи которого трубы 2, 3 прикреплены к легкому корпусу 1, и на подачу электропитания на пиропатроны 27 устройств отдачи 23, 24 тяг 7, 8, 9, 10. В устройствах 23, 24 отдачи происходит подрыв пороховой шашки пиропатрона 27, образуются газы, перемещающие поршень 28 и нож 29, который перерезает тросы 7, 8, 9, 10. При этом грузы (балласт) 5, 6, а также и опоры 2, 3 отделяются от ПА, способствуя его скорейшему всплытию.

Заявляемое техническое решение ПА позволяет повысить его эксплуатационную надежность и эффективность использования.