RU192170U1 - Подводный поисковый аппарат - Google Patents
Подводный поисковый аппарат Download PDFInfo
- Publication number
- RU192170U1 RU192170U1 RU2019117469U RU2019117469U RU192170U1 RU 192170 U1 RU192170 U1 RU 192170U1 RU 2019117469 U RU2019117469 U RU 2019117469U RU 2019117469 U RU2019117469 U RU 2019117469U RU 192170 U1 RU192170 U1 RU 192170U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- prototype
- cable
- underwater
- horizontal
- plane
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING
- B63B21/00—Tying-up; Shifting, towing, or pushing equipment; Anchoring
- B63B21/56—Towing or pushing equipment
- B63B21/66—Equipment specially adapted for towing underwater objects or vessels, e.g. fairings for tow-cables
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63C—LAUNCHING, HAULING-OUT, OR DRY-DOCKING OF VESSELS; LIFE-SAVING IN WATER; EQUIPMENT FOR DWELLING OR WORKING UNDER WATER; MEANS FOR SALVAGING OR SEARCHING FOR UNDERWATER OBJECTS
- B63C11/00—Equipment for dwelling or working underwater; Means for searching for underwater objects
- B63C11/48—Means for searching for underwater objects
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63G—OFFENSIVE OR DEFENSIVE ARRANGEMENTS ON VESSELS; MINE-LAYING; MINE-SWEEPING; SUBMARINES; AIRCRAFT CARRIERS
- B63G8/00—Underwater vessels, e.g. submarines; Equipment specially adapted therefor
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Ocean & Marine Engineering (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Laying Of Electric Cables Or Lines Outside (AREA)
Abstract
Предлагаемая полезная модель относится к подводному судостроению, а именно к неавтономным (привязным) необитаемым подводным аппаратам (ПНПА), предназначенным для наблюдений и исследований морского дна на небольших глубинах. Подводный поисковый аппарат содержит, так же как и прототип, корпус, выполненный в виде эллипсоида вращения, движители горизонтального хода, видеокамеру и кабель-трос, соединяющий аппарат с судном-носителем. В отличие от прототипа, вертикальная ось корпуса аппарата лежит в плоскости мидель-шпангоута, при этом аппарат дополнительно содержит устройство изменения положения центра тяжести, расположенное внутри корпуса, в свою очередь, движители горизонтального хода закреплены на корпусе в плоскости мидель-шпангоута. По сравнению с прототипом в предлагаемом аппарате задействованы только два движителя, что позволяет снизить величину потребляемой аппаратом энергии, а также снизить металлоемкость аппарата за счет уменьшения диаметра кабель-троса. 1 ил.
Description
Предлагаемая полезная модель относится к подводному судостроению, а именно к неавтономным (привязным) необитаемым подводным аппаратам (ПНПА), предназначенным для наблюдений и исследований морского дна на небольших глубинах.
Указанную группу аппаратов составляют погружаемые под воду и управляемые с поверхности судна технические средства, оснащенные оборудованием, соответствующим характеру выполняемых задач (см. Аппараты необитаемые подводные. Классификация. ГОСТ Р 56960-2016, Москва, Стандартинформ, 2016).
Среди привязных аппаратов, предназначенных для поисковых и исследовательских работ на глубинах до 150 м., наибольшее распространение получили малогабаритные, мобильные НПА, имеющие равностороннюю или вытянутую вдоль горизонтальной оси каркасную конструкцию с обтекаемым фронтальным контуром (пат. RU №130292, 20.07.2013, пат. CN 201510376873 А1, 01.07.2015, пат. US №2010212574 А1, 18.10.2010 и др.) Аппараты оснащены осветительным оборудованием, видеокамерами, операционной системой и модулем плавучести и связаны с судном-носителем кабель-тросом, через который на НПА поступают сигналы управления и электропитание, а обратно передаются показания датчиков и видеосигналы. Движительно-рулевой комплекс аппаратов, как правило, состоит из горизонтальной и вертикальной групп движителей. Благодаря расположению горизонтальных движителей обеспечивается управление аппарата по курсу, а также маршевое и лаговое перемещение. Оси вращения движителей вертикальной группы расположены параллельно вертикальной оси подводного аппарата симметрично относительно продольной и поперечной плоскостей, что позволяет управлять вертикальным движением подводного аппарата, а также его угловым движением по крену и дифференту.
К недостаткам приведенных выше аналогов относятся низкие ходовые и маневренные качества, особенно низкая устойчивость на курсе, что характерно для тел с плохообтекаемой формой. Кроме того, расположение телеаппаратуры только спереди корпуса ограничивает информационные возможности НПА, не позволяя осуществлять круговой осмотр и одновременное наблюдение за внешней обстановкой с разных сторон от аппарата.
Известен английский аппарат (см. заявку Великобритании N 2177352, кл. В63G 8/00, 1987), имеющий обтекаемый легкий корпус сплющенной формы, охватывающий систему прочных корпусов сферической и/или цилиндрической формы, в носовой оконечности которых размещена с возможностью поворота в диаметральной плоскости телекамера, а на корпусе жестко закреплен источник света. Два маршевых движителя смонтированы в трубах и размещены в кормовой части прочных корпусов. Система маневровых движителей состоит из двух вертикальных движителей и одного лагового, смонтированных в каналах, проходящих через корпуса аппарата. Кабель-трос механически закреплен в верхней части НПА между легкими и прочными корпусами.
По сравнению с предыдущими аналогами аппарат обладает лучшими ходовыми, прочностными и информационными свойствами. При этом НПА характеризуется такими серьезными недостатками, как пониженная скорость на заднем ходу и низкая устойчивость по курсу, что снижает технологические возможности и надежность аппарата.
Из известных устройств наиболее близким аналогом (прототипом) предлагаемого решения по технической сущности и назначению является подводный поисковый аппарат по пат.RU №2039678, МПК В63В 21/66, опубл. 20.07.1995.
Корпус аппарата-прототипа выполнен в виде эллипсоида вращения, большая ось которого совпадает с направлением осей маршевых движителей. Аппарат оснащен осветительным оборудованием и видеокамерой и связан с судном-носителем кабель-тросом, через который на НПА поступают сигналы управления и электропитание, а обратно передаются видеосигналы. Установленные на корпусе движители обеспечивают перемещение аппарата в горизонтальной и вертикальной плоскостях.
К недостаткам конструкции следует отнести наличие двух пар движителей, требующих значительного энергопотребления и сложного управления. Это, в свою очередь, приведет к необходимости применения кабель-троса большого диаметра и жесткости, что в конечном итоге вызовет дополнительное увеличение гидродинамического сопротивления аппарата и снижение его ходовых качеств.
Предлагаемое устройство позволяет решить проблему снижения электропотребления аппарата, осуществляющего наблюдение и исследования морского дна на небольших глубинах.
Для решения проблемы используется следующая совокупность существенных признаков: в подводном поисковом аппарате, содержащем, так же как и прототип, корпус, выполненный в виде эллипсоида вращения, движители горизонтального хода, видеокамеру и кабель-трос, соединяющий аппарат с судном-носителем, в отличие от прототипа вертикальная ось корпуса лежит в плоскости мидель-шпангоута, при этом аппарат дополнительно содержит устройство изменения положения центра тяжести, расположенное внутри корпуса, в свою очередь, движители горизонтального хода закреплены на корпусе в плоскости мидель-шпангоута. При этом движители горизонтального хода выполнены в виде гребных винтов в направляющих насадках.
Сущность полезной модели заключается в том, что управление движением аппарата, выполненным в виде тела вращения, осуществляется за счет двух движителей горизонтального хода и устройства изменения положения центра тяжести, позволяющим аппарату перемещаться внутри толщи воды, как в горизонтальном, так и в вертикальном направлении и при этом позиционироваться на течении. По сравнению с прототипом в предлагаемом аппарате задействованы только два движителя, что позволяет снизить величину потребляемой аппаратом энергии, а также снизить металлоемкость аппарата за счет уменьшения диаметра кабель-троса.
Сопоставление предлагаемого устройства и прототипа показало, что поставленная задача - снижение энергопотребления подводного поискового аппарата, решается в результате новой совокупности признаков, что доказывает соответствие предлагаемой полезной модели критерию патентоспособности «новизна».
Сущность заявляемой полезной модели поясняется графическими материалами, где (фиг. 1) изображены вид подводного аппарата сбоку и сверху.
Подводный поисковый аппарат содержит корпус 1, выполненный в виде эллипсоида вращения. На корпусе закреплены гребные винты в насадках 2 с приводами 3, управляемыми с судна-носителя. Внутри корпуса 1 размещено устройство изменения положения центра тяжести, выполненное в виде штанг 4 с червячной передачей для перемещения грузов, перемещаемых грузов 5 и приводов 6 перемещения грузов, управляемых с судна-носителя.
Устройство изменения положения центра тяжести, расположенное внутри корпуса аппарата в плоскости движителей, позволяет изменять угол крена и дифферента. В свою очередь форма корпуса исключает влияние угла дрейфа на гидродинамические силы, а гидродинамический момент на корпусе относительно центра аппарата всегда равен нулю. Предлагаемое расположение движителей обеспечивает прямолинейное движение аппарата, как в горизонтальной плоскости, так и при погружении с углом атаки. В отсутствии течения остановку аппарата можно осуществить путем реверса гребных винтов.
Размеры корпуса выбираются в зависимости от размеров и компоновки аппаратуры, устанавливаемой на борту аппарата, при этом кинематические параметры его движения остаются неизменными. Погружение и всплытие аппарата, а также движение по круговой траектории обеспечивается за счет хода аппарата и изменения углов крена и дифферента. Последнее осуществляется устройством изменения положения центра тяжести аппарата. Позиционирование аппарата на течении осуществляют с помощью движителей горизонтального хода, предварительно развернув аппарат навстречу потоку.
Предлагаемое устройство работает следующим образом.
Два движителя 2, расположенных в плоскости мидель-шпангоута корпуса 1, обеспечивают устойчивое прямолинейное движение, как в горизонтальной, так и в вертикальной плоскостях. Изменение направления движения в горизонтальной плоскости выполняется за счет изменения частоты вращения движителей 2. При наличии течения на корпус 1 аппарата воздействует боковая составляющая скорости, приводящая к дрейфу аппарата в направлении течения. Парировать эту составляющую можно движителями 2, предварительно установив аппарат против течения. Движение аппарата в вертикальной плоскости выполняется с помощью системы изменения положения центра тяжести аппарата, приводящее к изменению дифферента. Спуск аппарата выполняется по глиссаде.
Подводный поисковый аппарат разработан специалистами лаборатории мореходных качеств судов ФГБОУ ВО «Государственный университет морского и речного флота имени адмирала С.О.Макарова» в составе научно-исследовательской работы. Были произведены расчеты, показавшие возможность использования аппарата для наблюдений и исследований морского дна на глубинах до 150 м.
Изложенное позволяет сделать вывод о соответствии полезной модели критерию «промышленная применимость».
Claims (1)
- Подводный поисковый аппарат, содержащий корпус, выполненный в виде эллипсоида вращения, движители горизонтального хода, видеокамеру и кабель-трос, соединяющий аппарат с судном-носителем, отличающийся тем, что вертикальная ось корпуса аппарата лежит в плоскости мидель-шпангоута, при этом аппарат дополнительно содержит устройство изменения положения центра тяжести, расположенное внутри корпуса, в свою очередь, движители горизонтального хода закреплены на корпусе в плоскости мидель-шпангоута.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019117469U RU192170U1 (ru) | 2019-06-04 | 2019-06-04 | Подводный поисковый аппарат |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019117469U RU192170U1 (ru) | 2019-06-04 | 2019-06-04 | Подводный поисковый аппарат |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU192170U1 true RU192170U1 (ru) | 2019-09-05 |
Family
ID=67852236
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019117469U RU192170U1 (ru) | 2019-06-04 | 2019-06-04 | Подводный поисковый аппарат |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU192170U1 (ru) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2747106C1 (ru) * | 2020-09-15 | 2021-04-27 | Акционерное общество "Центральное конструкторское бюро морской техники "Рубин" | Подводный аппарат планирующего типа |
RU2751727C1 (ru) * | 2020-09-21 | 2021-07-16 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН | Маневровый телеуправляемый подводный аппарат |
RU2754160C1 (ru) * | 2020-12-08 | 2021-08-30 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия им. Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова" | Устройство бесконтактного ввода данных в приборы управления необитаемого подводного аппарата |
RU2805898C1 (ru) * | 2023-06-21 | 2023-10-24 | Акционерное общество "Центральное конструкторское бюро морской техники "Рубин" | Подводный поисковый аппарат |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2039678C1 (ru) * | 1991-06-17 | 1995-07-20 | Дальневосточный государственный технический университет | Подводный поисковый аппарат |
RU2115586C1 (ru) * | 1997-08-28 | 1998-07-20 | Дочернее предприятие Российского акционерного общества "ГАЗПРОМ" Фирма "ГАЗФЛОТ" | Необитаемый подводный аппарат |
WO2005016742A1 (en) * | 2003-08-19 | 2005-02-24 | Zoran Matic | Ellipsoidal submarine |
CN104071318A (zh) * | 2014-07-08 | 2014-10-01 | 中国船舶科学研究中心上海分部 | 一种水下搜救机器人 |
RU164034U1 (ru) * | 2015-12-04 | 2016-08-20 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королева (национальный исследовательский университет)" (СГАУ) | Автономный подводный необитаемый аппарат планирующего типа |
-
2019
- 2019-06-04 RU RU2019117469U patent/RU192170U1/ru active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2039678C1 (ru) * | 1991-06-17 | 1995-07-20 | Дальневосточный государственный технический университет | Подводный поисковый аппарат |
RU2115586C1 (ru) * | 1997-08-28 | 1998-07-20 | Дочернее предприятие Российского акционерного общества "ГАЗПРОМ" Фирма "ГАЗФЛОТ" | Необитаемый подводный аппарат |
WO2005016742A1 (en) * | 2003-08-19 | 2005-02-24 | Zoran Matic | Ellipsoidal submarine |
CN104071318A (zh) * | 2014-07-08 | 2014-10-01 | 中国船舶科学研究中心上海分部 | 一种水下搜救机器人 |
RU164034U1 (ru) * | 2015-12-04 | 2016-08-20 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королева (национальный исследовательский университет)" (СГАУ) | Автономный подводный необитаемый аппарат планирующего типа |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2747106C1 (ru) * | 2020-09-15 | 2021-04-27 | Акционерное общество "Центральное конструкторское бюро морской техники "Рубин" | Подводный аппарат планирующего типа |
RU2751727C1 (ru) * | 2020-09-21 | 2021-07-16 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН | Маневровый телеуправляемый подводный аппарат |
RU2754160C1 (ru) * | 2020-12-08 | 2021-08-30 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия им. Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова" | Устройство бесконтактного ввода данных в приборы управления необитаемого подводного аппарата |
RU2805898C1 (ru) * | 2023-06-21 | 2023-10-24 | Акционерное общество "Центральное конструкторское бюро морской техники "Рубин" | Подводный поисковый аппарат |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU192170U1 (ru) | Подводный поисковый аппарат | |
CN109703705B (zh) | 一种半潜式无人平台 | |
CN109018271B (zh) | 一种新型大翼展混合驱动无人水下航行器 | |
CN109250054A (zh) | 一种可变翼形双功能深海无人潜航器及其工作方法 | |
CN109050840B (zh) | 一种六自由度定位水下机器人 | |
JP5504499B2 (ja) | ソーラー水中グライダー及びその潜航方法 | |
JP2007276609A5 (ru) | ||
JP2007276609A (ja) | 水中グライダー | |
CN104527952B (zh) | 一种微型自主式水下航行器 | |
CN113147291B (zh) | 一种水陆两栖跨介质无人车 | |
CN1709766A (zh) | 浮力和推进器双驱动方式远程自治水下机器人 | |
CN105882925A (zh) | 一种二自由度滑翔太阳能水下航行器及其控制方法 | |
CN111086615A (zh) | 一种三维空间机动仿生机器鱼及浮力调节装置 | |
CN108438178A (zh) | 一种用于深水面板坝维护检测的滑行式载人装置 | |
CN107215429B (zh) | 一种新型小水线面单体无人半潜艇 | |
CN105752301A (zh) | 自倾潜水器 | |
CN115503911B (zh) | 仿生鱼式水下滑翔机 | |
CN114475989B (zh) | 一种海洋集群观测方法 | |
CN114655404A (zh) | 一种海洋中小尺度观测系统 | |
CN205916310U (zh) | 一种深海无人潜航器 | |
RU2347714C1 (ru) | Судовой волнодвижитель | |
RU203080U1 (ru) | Малогабаритный телеуправляемый необитаемый подводный аппарат с раздельным управлением движителей | |
CN109895980A (zh) | 一种具有矢量推进功能的小型水下机器人 | |
CN112356041A (zh) | 一种八自由度的新型潜水机器人 | |
CN114084322B (zh) | 一种行星超机动球型水下机器人 |