способ лова кальмара и устройство для его осуществления

Формула изобретения

1. Способ лова кальмара, включающий формирование и излучение в водную среду одновременно световых и звуковых сигналов, отличающийся тем, что в качестве звуковых сигналов используют гидроакустические сигналы, аналогичные по спектрально-временным и энергетическим характеристикам биологическим сигналам мелких открытопузырных рыб, формируемые под корпусом судна пневматическими излучателями звуков рыб, при этом дополнительно воздействуют на зрительные и слуховые рецепторы кальмара путем создания в диаметральной плоскости судна перемещающихся пузырьков воздуха, образующихся при периодическом включении пневматических излучателей, и перемещающегося биошумового поля, имитирующего горизонтальное и вертикальное движение биологических сигналов рыб, кроме того, пневматические излучатели формируют под корпусом судна завесу пузырьков, частично поглощающих энергию гидроакустических сигналов, излучаемых корпусом судна.

2. Устройство для лова кальмара, содержащее источник сжатого воздуха с блоком управления на выходе, пневматические излучатели звуков рыб, обратные клапаны и ресиверы с объемом, превышающим объем предыдущего, последовательно соединенные гибким трубопроводом, отличающееся тем, что источник сжатого воздуха с блоком управления размещены на судне, а пневматические излучатели звуков рыб, обратные клапаны и ресиверы расположены под корпусом судна в его диаметральной плоскости, при этом ресиверы имеют гибкую оболочку и выполнены из упругого материала, причем каждый ресивер снабжен грузом-углубителем, имеющим вес, превышающий вес предыдущего.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области гидроакустики и может быть использовано в рыбной промышленности для интенсификации лова кальмара.

Кальмаров ловят практически всеми известными орудиями лова: ставными и закидными неводами, ставными и дрифтерными сетями, тралами, снюрреводами, кошельковыми неводами, бортовыми ловушками и подхватами, ярусами, рыбонасосами и др. Почти все способы лова кальмара основаны на привлечении кальмара к источникам искусственного света с последующим обловом скоплений тем или иным орудием лова.

Известен способ лова кальмара вертикальными джиггерными ярусами на свет. Известный способ включает постановку, с приходом судна в район промысла, кормового паруса и плавучего якоря, разворачивающих судно носом на волну, концентрацию объекта лова с использованием источника искусственного света (осветительной гирлянды), постановку вертикальных ярусов, оснащенных джиггерами, с помощью кальмароловных лебедок, осуществляющих автоматическое опускание и подъем ярусов во время лова и выборку улова (Полутов А.И. Промысел тихоокеанских кальмаров. - М.: Агропромиздат, 1985, с.11-15).

Основным недостатком этого способа является низкая эффективность лова при расчете улова одного орудия лова в единицу времени.

Известный джиггерный лов кальмара на свет ведется преимущественно в темное время суток. При этом интенсивность лова в течение ночи существенно варьируется. На промысле часто возникает ситуация, когда привлеченные светом судна кальмары длительное время находятся в зоне тени, не обращая внимание на приманку джиггеров. Кроме этого реакция привлечения кальмара на искусственный свет зависит от соотношения интенсивности искусственного и естественного освещения и значительно ослабляется в лунные ночи. Для продолжения джиггерного лова кальмара на фоне интенсивного лунного света требуется значительное увеличение мощности осветительных гирлянд или использование групповых методов лова.

Таким образом, использование для привлечения кальмара только световых полей не обеспечивает достаточную интенсивность лова кальмара на джиггеры в течение ограниченного периода промысла (ночи), что снижает эффективность известного способа лова.

Существуют и другие способы интенсификации лова кальмара на свет, например траловый или кошельковый лов кальмара с использованием судна-подсветчика. Сущность способа заключается в том, что после образования плотного скопления кальмара под судном-подсветчиком, ведущим лов вертикальными джиггерными ярусами, другим судном производится замет кошелькового невода вокруг судна-подсветчика или траление под этим судном (Полутов А.И. Промысел тихоокеанских кальмаров. - М.: Агропромиздат, 1985, с.53-61).

Эти способы лова достаточно эффективны, поскольку не лимитированы интенсивностью клева кальмара на джиггеры, однако имеют тот же недостаток, что и предыдущий способ, поскольку для концентрации объекта лова используется то же судно, ведущее джиггерный лов кальмара на свет. Кроме того, осуществление этих способов требует постоянного присутствия на промысле одновременно двух судов, что является нерациональным в расчете на единичное судно, особенно при невысокой плотности скоплений кальмаров.

Кроме того, присутствие судна-подсветчика в зоне лова значительно осложняет сам процесс тралового и кошелькового лова.

Широко известно использование звука для привлечения и концентрации рыб и морских беспозвоночных в целях рыболовства. В настоящее время существует множество конструкций звукоизлучающих устройств для привлечения и концентрации рыб и морских беспозвоночных в целях интенсификации промысла.

Известно гидроакустическое устройство - имитатор звуков рыб для концентрации рыб в зоне действия орудий лова. Имитатор звуков рыб состоит из электронного блока формирования сигнала, блока питания и усилителя в одном корпусе, соединенном кабелем с гидроакустическим преобразователем в виде пьезокерамической головки сферической формы, к которой прикреплена положительная плавучесть (патент РФ №2182765, кл. А01К 79/00,2002).

Основным недостатком этого и подобных ему устройств для управления поведением рыб, является то, что имитатор звуков рыб не позволяет эффективно генерировать звуки рыб, так как не обеспечивает широкополосность спектра излучаемых им звуков, характерную для большинства биологических сигналов рыб, особенно в низкочастотной области спектра (ниже 1 кГц), соответствующей области слуха большинства промысловых рыб и морских беспозвоночных. Более эффективное излучение пьезокерамических преобразователей происходит только вблизи частоты резонанса, а низкочастотный резонанс может быть достигнут только при больших габаритах активного элемента имитатора, что затрудняет его использование на промысле и, кроме того, предполагает высокую стоимость такого преобразователя.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому способу является способ (выбранный в качестве способа-прототипа) интенсификации крючкового лова кальмаров, основанный на формировании и излучении в водную среду для привлечения кальмара к ярусам совместно световых и звуковых сигналов. В качестве звуковых сигналов используются излучаемые в определенной последовательности или по отдельности гидроакустические сигналы следующего содержания: звук заднего хода судна, звуки питания лакедры-желтохвоста, серии импульсов с частотой 600 Гц и меняющейся частотой заполнения, шум дождя. Известный способ осуществляют с помощью гидроакустической установки, включающей излучатель электродинамического или пъезокерамического типа, магнитофон с набором записей звуковых сигналов, приведенных выше, и усилитель электрической мощности. Излучатель во время лова опускают с борта судна в воду, магнитофон и усилитель сигналов размещены на судне (Воловова Л.А. Применение подводной акустики для управления поведением рыб в прибрежном рыболовстве // Обзорная информация. Промышленное рыболовство. М.: ЦНИИТЭИРХ, 1978. Вып.2, с.19-21).

Применение акустических полей позволяет усилить эффект привлекающего действия светового поля и повысить эффективность лова кальмара за счет дополнительного воздействия на него звуковыми колебаниями, распространяемыми в толще воды. Поэтому известный способ достаточно эффективен, поскольку создается одновременно зрительное и акустическое воздействие на кальмаров.

Однако и этот способ обладает рядом существенных недостатков, а именно недостаточная эффективность процесса привлечения и концентрации кальмаров из-за быстрой их адаптации к звукам, а также недостаточная эффективность процесса привлечения и концентрации кальмаров из-за низкого качества излучаемых сигналов.

Кроме того, используемые электродинамические или пъезокерамические источники при расширении полосы рабочих частот в низкочастотной области искажают биосигналы.

Вдобавок, на промысле дальность действия одиночного излучателя звуков ограничена энергетическими характеристиками воспроизводимого сигнала. Увеличение мощности излучаемых звуков для привлечения объектов лова с дальних дистанций неприемлемо, т.к. неестественно сильный сигнал может отпугнуть кальмаров, уже находящихся вблизи излучателя.

К тому же наблюдается недостаточная интенсивность поклевки привлеченных светом и звуком кальмаров на джиггерные снасти из-за отсутствия пространственного перемещения звукового поля.

Недостатки известного устройства, реализующего указанный способ, обусловлены упомянутыми выше недостатками способа, а именно:

- недостаточная эффективность привлекающего действия на кальмаров звуковых сигналов известного содержания;

- низкое качество воспроизведения звуковых сигналов;

- не создается пространственное перемещение звуковых сигналов.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству (прототип) является имитатор звуков рыб, содержащий источник сжатого воздуха, к выходу которого подключен блок управления, содержащий электромагнитный клапан и реле времени, а также последовательно соединенные гибким трубопроводом пневматические излучатели (ПИ) акустических сигналов рыб, объединенные в группы по три излучателя. Каждая группа излучателей снабжена предельным обратным клапаном и ресивером фиксированно большего объема, чем в предыдущей группе (авт. св. СССР №1575334, кл. А01К 79/00, 1990).

Недостатком устройства-прототипа является низкая эффективность воздействия на кальмаров имитатора звуков рыб из-за отсутствия вертикальной составляющей перемещения звукового поля.

Известно, что погружающиеся и всплывающие предметы дополнительно привлекают кальмаров, увеличивают его подвижность и стимулируют броски на джиггерные снасти (Сидельников И.И. Добыча тихоокеанских рыб и кальмаров на свет. М.: Легкая и пищевая промышленность, 1981, с.45-46). Поэтому отсутствие вертикального перемещения звукового поля является серьезным недостатком известного устройства и причиной низкой интенсивности поклевки кальмаров на джиггерные снасти в процессе лова.

Задачей изобретения является повышение эффективности процесса привлечения и концентрации кальмаров, а также увеличение поисково-трофической активности кальмара в процессе лова.

Для решения поставленной задачи, в известном способе лова кальмара, основанном на формировании и излучении в водную среду одновременно световых и звуковых сигналов, в качестве звуковых сигналов используют гидроакустические сигналы, аналогичные по спектрально-временным и энергетическим характеристикам биологическим сигналам мелких открытопузырных рыб; для излучения используют пневматические излучатели, имитирующие звуки рыб и формирующие гидроакустические сигналы под корпусом судна от носа до кормы, при этом дополнительно воздействуют на зрительные и слуховые рецепторы кальмара путем создания в диаметральной плоскости под корпусом судна перемещающихся пузырьков воздуха, образующихся при периодическом включении пневматических излучателей, и перемещающегося биошумового поля, имитирующего горизонтальное и вертикальное движение биосигналов рыб, кроме того, пневматические излучатели формируют под корпусом судна завесу пузырьков, частично поглощающих энергию гидроакустических сигналов, излучаемых корпусом судна.

Для реализации предлагаемого способа лова кальмара в известном устройстве, содержащем источник сжатого воздуха, к выходу которого подключен блок управления, последовательно соединенные гибким трубопроводом пневматические излучатели звуков рыб, предельные обратные клапанами и ресиверы с объемом, превышающим объем предыдущего, источник сжатого воздуха с блоком управления размещен на судне, а пневматические излучатели, обратные клапаны и ресиверы расположены под корпусом судна в его диаметральной плоскости, причем ресиверы имеют гибкую оболочку и выполнены из упругого резиноподобного материала, при этом каждый ресивер снабжен грузом-углубителем, имеющим вес, превышающий вес предыдущего соответственно объему ресивера.

В заявляемом способе лова кальмара общими существенными признаками для него и для его прототипа являются:

- формирование и использование одновременно световых и звуковых сигналов для концентрации кальмара в зоне облова.

Сопоставительный анализ существенных признаков заявляемого способа лова кальмара и прототипа показывает, что первый в отличие от прототипа имеет следующие существенные отличительные признаки:

- в качестве звуковых сигналов используют гидроакустические биологические сигналы мелких открытопузырных рыб, являющихся объектами питания кальмара;

- для создания излучения используют пневматические излучатели звуков рыб, установленные под корпусом судна от носа до кормы;

- дополнительно воздействуют на зрительные и слуховые рецепторы кальмара путем создания в диаметральной плоскости судна перемещающихся пузырьков воздуха, истекающих из пневматических излучателей, и создания биошумового поля, имитирующего горизонтальное и вертикальное движение рыб;

- дополнительно осуществляют формирование под корпусом судна завесы пузырьков, частично поглощающих энергию гидроакустических сигналов, излучаемых корпусом судна.

Данная совокупность существенных отличительных признаков заявленного способа позволила:

- повысить эффективность звукового воздействия на кальмаров, что приводит к сокращению времени на привлечение, концентрирование объекта и, в конечном результате, приводит к экономии промыслового времени;

- активизировать процесс лова кальмара по всей длине судна от носа до кормы;

- усилить поисково-трофическую активность кальмара;

- снизить отпугивающее влияние шумов судна на поведение объекта лова.

Данная совокупность общих и отличительных существенных признаков способа обеспечивает получение технического результата - повышение интенсивности лова кальмара за счет дополнительного гидроакустического воздействия на кальмара с возможностью увеличения поисково-трофической активности кальмара в процессе лова.

Предлагаемый способ лова кальмара осуществляют с помощью устройства. Общими существенными признаками для заявляемого устройства и его прототипа являются:

- источник сжатого воздуха с блоком управления на выходе источника сжатого воздуха;

- последовательно соединенные гибким трубопроводом пневматические излучатели-имитаторы звуков рыб;

- обратные клапаны и ресиверы с объемом каждого, превышающим объем предыдущего.

Сопоставительный анализ существенных признаков заявляемого устройства и прототипа показывает, что первый в отличие от прототипа имеет следующие существенные отличительные признаки:

- ресиверы имеют гибкую оболочку и выполнены из упругого резиноподобного материала, при этом каждый ресивер дополнительно снабжен грузом-углубителем, имеющим вес, превышающий вес предыдущего соответственно объему ресивера;

- источник сжатого воздуха с блоком управления размещены на судне;

- имитаторы звуков рыб с обратными клапанами и ресиверами расположены с помощью оттягивающих канатов и грузов-заглубителей под корпусом судна в его диаметральной плоскости.

Данная совокупность существенных отличительных признаков заявляемого устройства позволила:

- излучать в водную среду гидроакустические сигналы, имитирующие сигналы мелких открытопузырных рыб, являющихся объектами питания кальмара;

- усилить эффект привлекающего воздействия на кальмаров светового поля на значительные расстояния;

- создать под корпусом судна гидроакустическую обстановку, имитирующую горизонтальное и вертикальное движение биологических сигналов рыб, которая стимулирует двигательную и пищевую активность кальмара в течение всего периода промысла;

- осуществлять классическую маскировку подводного шума судна под биошумовое поле, оказывающее привлекающее воздействие на кальмаров.

Данная совокупность общих и отличительных существенных признаков устройства обеспечивает получение технического результата, а именно создание возможности интенсификации лова кальмара за счет повышения эффективности звукового воздействия и увеличения поисково-трофической активности кальмара в процессе лова.

Совокупность существенных признаков заявленных способа лова кальмара и устройства для его осуществления имеют причинно-следственную связь с достигнутым техническим результатом, т.е. благодаря данной совокупности существенных признаков способа и устройства стало возможным решить поставленную задачу.

На основании изложенного можно заключить, что заявленные способ лова кальмара и устройство для его осуществления являются новыми, обладают изобретательским уровнем, т.е. явным образом не следуют из уровня техники и пригодны для промышленного применения.

Таким образом, основной особенностью предлагаемых способа и устройства является то, что для интенсификации лова кальмара в водную среду излучают биологически значимые звуковые сигналы, имитирующие присутствие мелких открытопузырных рыб, являющихся объектами питания кальмара и других хищников, что позволяет повысить эффективность звукового воздействия на кальмаров. Кроме того, движущееся в вертикальной и горизонтальной плоскости биошумовое поле и пузырьки воздуха дополнительно привлекают кальмара и усиливают его пищевую и двигательную активность, что позволяет активизировать процесс лова кальмара вертикальными ярусами и другими орудиями лова в течение всего периода промысла. При этом значительно сокращается время на привлечение и концентрирование объекта, что, в конечном результате, приводит к экономии промыслового времени и повышению эффективности лова.

Сущность заявленных способа лова кальмара и устройство для его осуществления поясняется чертежами, где на фиг.1 приведена схема применения устройства для лова кальмара, вид сбоку, на фиг.2 - то же, вид с кормы судна.

Устройство для осуществления предлагаемого способа содержит источник 1 сжатого воздуха, размещенный на судне 2 и выполненный в виде компрессора или баллона со сжатым воздухом, к выходу которого подключен блок 3 управления, содержащий электромагнитный клапан и программируемое реле времени. Ниже уровня поверхности моря располагаются последовательно соединенные гибким трубопроводом (шлангом) 4 между собой и с источником 1 сжатого воздуха пневматические излучатели 5-10 звуков рыб. Кроме того, каждый излучатель снабжен ресивером 11-16 и грузом-углубителем 17-22, объем и вес каждого из которых превышает объем и вес предыдущего. Перед каждым пневматическим излучателем, начиная со второго, установлен предельный обратный клапан 23-27. Ресиверы имеют гибкую оболочку и выполнены из упругого материала. Излучатели 5-10 расположены под корпусом судна в его диаметральной плоскости с помощью оттягивающих канатов 28-29 и грузов-заглубителей 17-22.

Способ лова кальмара с использованием предлагаемого устройства реализуется следующим образом.

Перед наступлением сумерек кальмароловное судно 2, оснащенное световым и звуковым оборудованием для привлечения и концентрации кальмара, приходит в предполагаемый район промысла и, обнаружив скопление кальмара, ложится в дрейф и включает осветительную гирлянду 30, начав, таким образом, концентрацию объекта лова с использованием источника искусственного света. Для устранения ветрового дрейфа судна 2 устанавливаются плавучий якорь 31 и кормовой парус 32. Затем осуществляют постановку под корпусом судна 2 в его диаметральной плоскости заявляемого гидроакустического устройства и спуск в воду с помощью кальмароловных лебедок 33 вертикальных ярусов 34, оснащенных джиггерами 35. После этого выполняют пробный лов кальмара на джиггерные снасти. При недостаточной интенсивности поклевки кальмара на джиггеры 35 или ее снижении в процессе лова, осуществляют излучение в водную среду звуковых сигналов с использованием заявляемого устройства.

Устройство функционирует следующим образом (фиг.1, 2).

При срабатывании реле времени и включении электромагнитного клапана блока 3 управления сжатый воздух из источника 1 заполняет гибкий трубопровод 4, и по достижении в ресивере 11 избыточного рабочего давления воздуха начинает работать излучатель 5. В результате в водную среду излучаются гидроакустические сигналы, аналогичные по спектрально-временным и энергетическим характеристикам сигналам мелких открытопузырных рыб, являющихся объектами питания кальмара.

В момент включения излучателя 5 срабатывает обратный клапан 23, настроенный на рабочее давление воздуха, и при наполнении гибкого ресивера 12 сжатым воздухом до рабочего давления начинает работать излучатель 6. В процессе наполнения сжатым воздухом гибкие ресиверы 11, 12 придают соответствующим участкам трубопровода положительную плавучесть и вызывают их всплытие. По мере наполнения ресиверов 13, 14, 15 и 16 последовательно включаются в работу и перемещаются к поверхности излучатель 7, затем ПИ 8, далее излучатель 9 и, наконец, последний ПИ 10.

Сигналы, создаваемые под корпусом судна группой ПИ 5-10 и имитирующие присутствие мелких открытопузырных рыб, распространяются в водной среде, прилегающей к судну 2 по всей его длине, что позволяет дополнительно усилить эффект привлекающего воздействия на кальмара светового поля на значительных расстояниях.

Косяки кальмара, привлеченные светом и звуком, обычно скапливаются в теневой зоне под корпусом судна и оттуда, как из засады, набрасываются на рыбу или приманку джиггеров, находящуюся на границе света и тени. Предлагаемое устройство позволяет интенсифицировать процесс джиггерного лова кальмара за счет усиления поисково-трофической активности кальмара.

Это достигается тем, что после заполнения ресивера 16 происходит срабатывание реле времени и запирание электромагнитного клапана блока 3 управления. При этом начинается процесс поочередного отключения излучателей 5-10, начиная с первого (ПИ 5), имеющего ресивер 11 наименьшего объема, до последнего (ПИ 10) с ресивером 16, имеющим наибольший объем. Такой режим работы задают предельные обратные клапаны 23-27, исключающие взаимное влияние соседних излучателей, имеющих избыточное давление воздуха, и ресиверы 11-16, обеспечивающие последовательное отключение ПИ по мере расходования сжатого воздуха. Кроме этого по мере расходования сжатого воздуха в ресиверах 11-16, под действием грузов-углубителей 17-22 ПИ с 5 по 10 последовательно погружаются на заданную глубину в диаметральной плоскости судна, регулируемую длиной оттягивающих канатов 28-29 с носа и кормы судна. В результате работа устройства представляет собой непрерывный процесс последовательного включения и выключения излучателей 5-10 от носа до кормы судна, сопровождаемый волнообразными вертикальными перемещениями ПИ 5-10 (подъем-опускание) в диаметральной плоскости судна.

Поочередное включение и отключение излучателей 5-10 и их вертикальное перемещение под корпусом судна создает гидроакустическую обстановку, имитирующую горизонтальное и вертикальное перемещение биосигналов рыб - объектов питания кальмаров. Кроме этого при периодическом включении ПИ испускают в воду пузырьки воздуха, поднимающиеся к поверхности. В результате осуществляется одновременно воздействие на слуховые рецепторы кальмара путем создания в диаметральной плоскости судна от носа до кормы биошумового поля, имитирующего горизонтальное и вертикальное перемещение биологических сигналов рыб, и зрительное восприятие кальмарами перемещающихся к поверхности пузырьков воздуха, имитирующих движущихся рыб, что дополнительно стимулирует двигательную и пищевую (поисково-трофическую) активность кальмара и их броски на джиггерные снасти. Это позволяет активизировать процесс лова кальмара вертикальными ярусами и другими орудиями лова в течение всего периода промысла (ночи).

Кроме этого при истечении воздуха из ПИ 5-10 под корпусом судна 2 образуется завеса пузырьков, которая, как известно, эффективно подавляет шум судна на частотах, близких к собственным резонансным частотам воздушных пузырьков. При этом происходит частичное поглощение и рассеивание энергии шумов кальмароловного судна пузырьками воздуха (т.е. уменьшается расстояние, с которого кальмары воспринимают шум судна). Одновременно во все стороны от судна распространяются биологические сигналы рыб, излучаемые группой ПИ, т.е. осуществляется классическая маскировка подводного шума судна под биошумовое поле, имитирующее сигналы мелких открытопузырных рыб и оказывающее привлекающее воздействие на кальмаров, находящихся в удалении от судна.

Имитация перемещающегося в пространстве биошумового поля предполагает горизонтальное смещение источников сигналов со скоростью 0,5-0,7 м/с, соответствующей крейсерской скорости плавания большинства мелких пелагических рыб. Поэтому объемы ресиверов 11-16 подобраны таким образом, что при расстоянии между излучателями 5-10, равном 2 м, включение (выключение) ПИ 6 и последующих излучателей 7-10 происходит с интервалом в 3-4 сек после включения (выключения) электромагнитного клапана блока 3 управления и ПИ 5.

Цикличность работы устройства задает реле времени блока 3 управления. Например, для устройства, состоящего из шести ПИ 5-10 (фиг.1) через 20-25 сек после включения электромагнитного клапана блока 3 управления следует пауза 25-30 сек, затем цикл повторяется.

Число ПИ может быть любым в зависимости от типа (длины корпуса) кальмароловного судна.

Морские промысловые испытания разработанного способа интенсификации лова кальмара и устройства для его осуществления были проведены в сентябре 2006 г. в заливе Петра Великого на джиггерном лове тихоокеанского кальмара с судна «Россинанте» (ТИНРО-Центр). Результаты испытаний показали его высокую эффективность. Производительность джиггерного лова кальмара с использованием предлагаемого устройства увеличилась за время испытаний суммарно на 60%.

Разработанный способ лова и устройство для его осуществления может быть успешно применен не только на джиггерном лове кальмара, но и при кошельковом и траловом лове кальмара с использованием судна-подсветчика, а также других способах лова кальмаров, например ставными и дрифтерными сетями, бортовыми ловушками и подхватами, рыбонасосами и др.

Кроме этого предлагаемый способ и устройство можно использовать для привлечения и концентрации хищных рыб (лососей, тунцов, акул и т.д.), млекопитающих и других объектов промысла.