RU2070130C1 - Towed carrier for hydronauts - Google Patents
Towed carrier for hydronauts Download PDFInfo
- Publication number
- RU2070130C1 RU2070130C1 RU93014948A RU93014948A RU2070130C1 RU 2070130 C1 RU2070130 C1 RU 2070130C1 RU 93014948 A RU93014948 A RU 93014948A RU 93014948 A RU93014948 A RU 93014948A RU 2070130 C1 RU2070130 C1 RU 2070130C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- carrier
- towing
- keel
- nose
- hydrodynamic
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Toys (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к судостроению, а именно, к технике подводной и надводной буксировки гидронавтов. Может использоваться также при поисковых и обследовательских водолазных работах и для научных исследований в водной среде. The invention relates to shipbuilding, namely, to the technique of underwater and surface towing of hydronauts. It can also be used in prospecting and survey diving operations and for scientific research in the aquatic environment.
Известен принятый в качестве ближайшего аналога буксируемый носитель для гидронавтов, содержащий корытообразный корпус с защитной открытой сзади кабиной в головкой части и ложем для гидронавта. В нижней части находятся салазки в виде двух полозьев, предохраняющие корпус носителя от ударов о грунт и поломок. Расширяющаяся к корме стабилизирующая плоскость играет роль хвостового оперения. Буксировочная гибкая связь закреплена на вершине дугообразной скобы, охватывающей носовую часть корпуса и шарнирно закрепленной вблизи его середины. Дуга может принимать любое положение от горизонтального до вертикального в зависимости от глубины погружения и скорости буксировки. Known adopted as the closest analogue towed carrier for hydronauts, containing a trough-shaped housing with a protective rear cabin open at the back of the head and a bed for the hydronaut. In the lower part there are two slide rails that protect the carrier body from impacts and damage. The stabilizing plane expanding toward the stern plays the role of the tail. A flexible towing link is fixed to the top of the arcuate bracket covering the bow of the hull and pivotally mounted near its middle. The arc can take any position from horizontal to vertical, depending on the depth of immersion and towing speed.
Гидродинамическими элементами для управления перемещениями служат два горизонтальных руля, расположенные на стабилизирующей плоскости, с ручным приводом самолетного типа (М.В.Меренов, В.И.Смирнов, В.В.Смолин "Водолазное дело", Л. Судостроение, 1989 с. 113, 114). Hydrodynamic elements for controlling movements are two horizontal rudders located on a stabilizing plane, with a manual drive of an airplane type (M.V. Merenov, V.I. Smirnov, V.V. Smolin "Diving business", L. Sudostroenie, 1989 p. 113, 114).
К недостаткам прототипа следует отнести некоторые особенности, вытекающие из его гидродинамической компоновки. The disadvantages of the prototype should include some features arising from its hydrodynamic layout.
Так углубляющая сила создается дифферентовкой корпуса на нос, вследствие чего голова гидронавта при буксировке под водой располагается глубже уровня его ног, что создает определенный дискомфорт. So, a deepening force is created by trimming the body on the nose, as a result of which the head of the hydronaut when towing under water is deeper than the level of his legs, which creates a certain discomfort.
Боковая гидродинамическая сила создается за счет крена корпуса с хвостовым оперением только при наличии углубляющей силы; боковые перемещения при этом зависят от заглубления носителя, не превышают его величины, и поэтому невозможны при буксировке на поверхности. Наличие буксировочной дуги с шарнирами позади защитной кабины создает опасность зацепов и запутывания снаряжения гидронавта, особенно при выходе из носителя на глубине и в момент аварийной ситуации. Lateral hydrodynamic force is created due to the roll of the body with the tail unit only in the presence of a deepening force; The lateral movements in this case depend on the depth of the carrier, do not exceed its size, and therefore are not possible when towing on the surface. The presence of a towing arc with hinges behind the protective cabin creates the danger of hooks and entanglement of the equipment of the hydronaut, especially when leaving the carrier at a depth and at the time of an emergency.
Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является устранение вышеуказанных недостатков прототипа и повышение эффективности управления ходом носителя и безопасности при длительной буксировке как в подводном, так и в надводном положении, путем улучшения гидродинамической компоновки буксируемого носителя для гидронавтов. The problem to which the present invention is directed, is to eliminate the aforementioned disadvantages of the prototype and increase the efficiency of controlling the course of the carrier and safety during prolonged towing both underwater and in the surface position, by improving the hydrodynamic layout of the towed carrier for hydronauts.
Это достигается тем, что в буксируемом носителе для гидронавтов, содержащем корытообразный корпус с ложем и с защитной открытой сзади кабиной в головной части корпуса, предохранительные салазки снизу корпуса, хвостовое оперение, гидродинамические элементы для управления вертикальными и боковыми перемещениями носителя и узел крепления буксировочной гибкой связи, новым является то, что корпус имеет в пределах кабины плоское днище, приподнятое к носовой оконечности, предохранительные салазки выполнены в виде расположенного под кабиной носового киля и двух разнесенных по сторонам корпуса нижних плавников, образующих совместно с верхними плавниками оперение Х-образной формы, гидродинамические элементы для управления вертикальными и боковыми перемещениями носителя выполнены в виде двух решетчатых крыльев со срединной пустотелой лопастью каждое, установленных шарнирно с возможностью поворота в двух плоскостях на консолях, выступающих по бортам кабины и входящих внутрь срединных пустотелых лопастей. This is achieved by the fact that in a towed carrier for hydronauts containing a trough-shaped housing with a bed and with a protective cabin open at the rear in the head of the housing, safety rails at the bottom of the housing, tail unit, hydrodynamic elements for controlling vertical and lateral movements of the carrier and the mount of the towing flexible connection , new is that the case has a flat bottom within the cabin, raised to the bow tip, the safety slide is made in the form located under the cabin an axial keel and two lower fins spaced apart on the sides of the hull, which together with the upper fins form an X-shaped tail, the hydrodynamic elements for controlling the vertical and lateral movements of the carrier are made in the form of two lattice wings with a middle hollow blade each mounted hinged with the possibility of rotation in two planes on consoles protruding along the sides of the cab and entering the middle of the hollow blades.
Узел крепления буксировочной гибкой связи размещен спереди носового киля, причем консоли гидродинамических элементов для управления перемещениями расположены на уровне продольной оси носителя, проходящей через его носовую оконечность, а носовой киль, нижние плавники и нижняя часть боковых стенок корпуса позади кабины в проекции на диаметральную плоскость носителя симметризованы относительно этой продольной оси соответственно проекциям кабины, верхних плавников хвостового оперения и верхней части боковых стенок корпуса на ту же плоскость. The towing flexible coupling attachment site is located in front of the nasal keel, and the consoles of hydrodynamic elements for controlling movements are located at the level of the longitudinal axis of the carrier passing through its nasal tip, and the nasal keel, lower fins and the lower part of the side walls of the body behind the cab in projection onto the carrier’s diametrical plane symmetrical about this longitudinal axis according to the projections of the cab, the upper fins of the tail unit and the upper part of the side walls of the body on the same plane speed.
На фиг.1 представлен буксируемый носитель для гидронавтов, вид сбоку. Figure 1 shows a towed carrier for hydronauts, side view.
На фиг.2 вид спереди со снятым правым крылом. Figure 2 is a front view with the right wing removed.
На фиг.3 представлена схема действия гидродинамических сил на решетчатое крыло, вид сбоку. Figure 3 presents a diagram of the action of hydrodynamic forces on the trellised wing, side view.
На фиг.4 такая же схема вид сверху. In Fig.4 the same diagram is a top view.
На фиг. 5 представлена схема действия гидродинамических сил на носитель при буксировке в подводном положении и его перемещениях по вертикали. In FIG. 5 shows a diagram of the action of hydrodynamic forces on a carrier when towing underwater and its vertical movements.
На фиг.6 такая же схема при боковых перемещениях. Figure 6 is the same diagram for lateral movements.
Буксируемый носитель для гидронавтов имеет корытообразный корпус 1 с защитной кабиной 2 в головной части. Внутри корпуса 1 расположено ложе 3 для гидронавта. Открытая сзади кабина 2, которая предназначена для укрытия верхней части тела гидронавта, имеет плоское днище 4, приподнятое к носовой оконечности носителя 0. Верхняя оболочка кабины 2 и днище кабины 4 cнабжены прозрачными окнами 5, обеспечивающими гидронавту широкий сектор обзора (вперед, вверх и вниз). Снизу кабины расположен носовой киль 6, образующий совместно с нижними плавниками 7 в корме корпуса защитные салазки, предохраняющие носитель от повреждений при ударах о грунт. Расположенные в корме и разнесенные по бортам корпуса 1 верхние плавники 8 образуют совместно с нижними плавниками 7 развитое хвостовое оперение Х-образной формы. По левому и правому бортам кабины 2 размещены гидродинамические элементы для управления вертикальными и боковыми перемещениями носителя рашетчатые стреловидные в плане крылья 9. Они состоят из вертикальных 10 и горизонтальных 11 пластин-лопастей, образующих прямоугольную решетку. Срединная горизонтальная лопасть 12 крыла 9 выполнена пустотелой, имеет плоские горизонтальные стенки, скругленный носок и плоский кормовой срез. Крылья 9 насажены на консоли 13, выступающие по бортам кабины 2 так, что консоли 13 входят внутрь пустотелых срединных лопастей 12. На конце каждой консоли 13 размещен двухплоскостной шарнир 14, внутренний вертикальный вал 15 которого своими фланцами жестко скреплен с оболочкой пустотелой лопасти 12 вблизи центра гидродинамического давления С крыла 9. Последнее обстоятельство обеспечивает гидродинамическую сбалансированность каждого крыла 9 на своей консоли 13, что необходимо для уменьшения усилия перекладки крыльев. Шарнир 14 обеспечивает поворот крыла 9 на угол ±δα в вертикальной плоскости относительно горизонтальной оси АА, проходящей через консоли 13, и/или в горизонтальной плоскости на угол ±db относительно вертикальной оси ВВ, совпадающей с осью вала 15. Углы поворота ±db относительно оси ВВ ограничены тем, что консоль 13 упирается изнутри в носок или кормовой срез пустотелой лопасти 12. За счет соответствующего выбора угла стреловидности c (см. фиг.4) лопасти 12 и крыла 9 в целом обеспечена одинаковая возможность поворотов из нейтрального положения по и против часовой стрелке. Повороты обоих крыльев 9 вместе на одинаковые углы осуществляются с помощью ручного привода рукояткой 16 внутри кабины 2. Элементы механизма привода (на фигурах не показаны) размещены внутри киля 6, кабины 2 и консолей 13. Спереди киля 6 располагается узел крепления буксировочной гибкой связи 17, выполненный в виде гребенки 18 с отверстиями и шарнирной скобы 19 с центром вращения О1 (точкой буксировки).The towed carrier for hydronauts has a trough-shaped housing 1 with a
Буксируемый носитель скомпонован таким образом, что консоли 13 крыльев 9 расположены на уровне продольной оси носителя 002, проходящей через его носовую оконечность 0. Носовой киль 6, нижние плавники 7 и нижняя часть боковых стенок корпуса 1 позади кабины 2 в проекции на диаметральную плоскость DD носителя симметризованы относительно этой продольной оси 002 соответственно проекциям на ту же плоскость DD кабины 2, верхних плавников 8 и верхней части боковых стенок корпуса 1 (см. вид сбоку, фиг.1).The towed carrier is arranged in such a way that the
Снизу корпуса 1 на его днище 20 может быть образован выступ 21 (например, для размещения воздушных баллонов 22) с целью симметризации элементов снаряжения и тела гидронавта, выступающих при его размещении на ложе 3 выше уровня боковых стенок корпуса 1 позади кабины 2 (фиг.5). A
На фиг.1 и 2 представлен вариант одноместного буксируемого носителя для гидронавтов. Возможен также вариант двухместного носителя, который отличается от одноместного лишь увеличением ширины корпуса 1, кабины 2 и ложа 3, а также установкой двух носовых килей 6 вместо одного и двух сблокированных рукояток 16, разнесенных между собой в соответствии с размещением гидронавтов, и некоторого усложнения механизма ручного привода поворота крыльев 11. Figures 1 and 2 show a variant of a single towed carrier for hydronauts. A variant of a double carrier is also possible, which differs from a single carrier only by increasing the width of the hull 1,
Перед началом буксировки носитель, имея небольшой запас плавучести, находится на плаву. К гребенке 18 с помощью скобы 19 крепят ходовой конец буксировкой гибкой связи 17, коренной конец которой в свою очередь закреплен на катере или другом самоходном плавсредстве. Гидронавт в подводном снаряжении подплывает к носителю со стороны кормы корпуса 1 и размещается на ложе 3. При этом верхняя часть его туловища находится внутри открытой сзади кабины 2. С началом буксировки для погружения носителя на глубину гидронавта с помощью рукоятки 16 поворачивает оба крыла 9 в вертикальной плоскости на одинаковый угол атаки -da (носком крыла вниз). Возникающая при этом углубляющая сила Rу крыльев 9 создает относительно точки буксировки 01 момент, стремящийся дифферентовать носитель на корму. Этот момент компенсируется моментом от подъемной силы Yк (см. фиг.3), создаваемой совместно корпусом 1 и лопастями 7 и 8 хвостового оперения при дифференте на корму. Благодаря Х-образной форме развитого хвостового оперения его лопасти 7 и 8 практически не затенены кабиной 2, крыльями 9, килем 6 и другими элементами, расположенными выше по потоку, что обеспечивает смещение центра приложения силы Yк в корму. Увеличение плеча этой силы приводит к снижению угла дифферента носителя и, следовательно, к уменьшению ее величины. Тем самым суммарная углубляющая сила носителя Tу, приложенная в точке буксировки 01, мало отличается от углубляющей силы Rу крыльев 9 даже при максимально допускаемых поворотах и углублениях. Этим обеспечивается эффективное управление вертикальными перемещениями носителя практически без изменения дифферента.Before towing, the carrier, having a small buoyancy margin, is afloat. To the
Для обеспечения бокового перемещения носителя, независимого от величины углубляющей силы и заглубления носителя, гидронавт с помощью рукоятки 16 поворачивает оба решетчатые крыла 9 в горизонтальной плоскости по часовой или против часовой стрелки на одинаковый угол db (см.фиг.4 и фиг.6). Возникающий при этом момент относительно точки буксировки 01 cуммарной отводящей силы Rz обоих крыльев 9, аналогично углубляющей силе, благодаря флюгирующему действию кабины 2, носового киля 6 и Х-образного хвостового оперения, уравновешивается соответствующим моментом небольшой боковой силы Zк от корпуса и оперения. В результате суммарная отводящая сила носителя Тz, приложенная в точке 01, мало отличается от отводящей силы Rz крыльев 9.To ensure lateral movement of the carrier, independent of the magnitude of the deepening force and deepening of the carrier, the hydronaut using the handle 16 rotates both
Вместе с тем, вследствие описанной выше симметризации относительно продольной оси носителя 002 кабины 2, носового киля 6, верхних 7 и нижних 8 лопастей хвостового оперения и боковых стенок корпуса 1, а также из-за расположения на уровне этой оси консолей 13 крыльев 9 общий центр давления отводящих сил также располагается на уровне оси 002. Благодаря размещению узла крепления буксировочной гибкой связи 17 спереди носового киля 6 обеспечивается расположение точки буксировки 01 также практически на уровне продольной оси носителя 002 (возможная неточность симметризации гидродинамических сил относительно оси 002 легко компенсируется перемещением точки буксировки 01 по высоте за счет соответствующего выбора отверстия гребенки 18 для крепления скобы 19). В итоге обеспечивается минимизация крепящего момента и, следовательно, углов крена носителя при управлении его боковыми перемещениями.However, due to the symmetrization described above with respect to the longitudinal axis of the carrier 00 2 of the
Для обеспечения поверхностной буксировки гидронавт с помощью рукоятки 16 поворачивает крылья 9 в вертикальной плоскости и устанавливает их с положительным углом атаки da (носком вверх). В процессе буксировки из-за такой установки крыльев 9 и за счет приподнятого к носовой оконечности днища 4 кабины 2 создается гидродинамическая подъемная сила, обеспечивающая движение носителя на поверхности моря с небольшим дифферентом на корму. При этом носовой киль 6 и нижние плавники 7 хвостового оперения придают носителю необходимую устойчивость хода. На умеренных скоростях буксировки обтекание днища 4 кабины 2 плавное и через прозрачные окна 5 гидронавт может наблюдать подводный мир. To ensure surface towing, the hydronaut using the handle 16 turns the
При повороте крыльев 9 в горизонтальной плоскости на угол ±db та их часть, 8 которая погружена в воду, создает отводящую силу, под действием которой носитель будет перемещаться вбок (угол атаки крыльев da при этом сохраняется). Вызванный отводящий силой момент, стремящийся накренить движущийся на поверхности носитель, компенсируется действием восстанавливающего момента от подъемной силы, центра приложения которой смещается в сторону более погруженного из разнесенных по бортам кабины 2 решетчатых крыльев 9. Это обеспечивает малые углы крена носителя при управлении боковыми перемещения в режиме буксировки на поверхности. When the
С увеличением скорости буксировки носовая часть носителя будет все более подниматься и он выйдет на режим глиссирования, однако при этом устойчивость хода сохраняется хотя возможность боковых перемещений снизится вследствие уменьшения погруженной площади крыльев 9. With an increase in towing speed, the nose of the carrier will rise more and more and it will enter the planing mode, however, the stability of the course is maintained although the possibility of lateral movements will decrease due to a decrease in the submerged area of the
Таким образом, предлагаемый буксируемый носитель обеспечивает эффективное взаимонезависимое управление боковыми и вертикальными перемещениями при малых угловых отклонениях его корпуса по дифференту и крену, что создает комфортные условия гидронавту при длительной подводной или надводной буксировке. Thus, the proposed towed carrier provides effective interdependent control of lateral and vertical movements with small angular deviations of its body along the trim and roll, which creates comfortable conditions for the hydronaut during prolonged underwater or surface towing.
Предложенная компоновка носителя позволяет за счет предварительной перестройки механизма рулевого управления обеспечить повороты левого и правого крыльев 9 в вертикальной плоскости на разные углы da. В результате при необходимости появится возможность также независимого управления его креном. The proposed layout of the carrier allows, due to preliminary rearrangement of the steering mechanism, to provide the left and
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU93014948A RU2070130C1 (en) | 1993-03-22 | 1993-03-22 | Towed carrier for hydronauts |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU93014948A RU2070130C1 (en) | 1993-03-22 | 1993-03-22 | Towed carrier for hydronauts |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU93014948A RU93014948A (en) | 1996-01-10 |
RU2070130C1 true RU2070130C1 (en) | 1996-12-10 |
Family
ID=20139033
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU93014948A RU2070130C1 (en) | 1993-03-22 | 1993-03-22 | Towed carrier for hydronauts |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2070130C1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2345030A (en) * | 1998-12-21 | 2000-06-28 | David Charles White | A towed submersible clear plastic observation craft |
WO2002100715A1 (en) * | 2001-06-08 | 2002-12-19 | Paul Blair Hostetler | Underwater sampling and mapping apparatus |
AU2002257376B2 (en) * | 2001-06-08 | 2004-12-23 | Paul Blair Hostetler | Underwater sampling and mapping apparatus |
-
1993
- 1993-03-22 RU RU93014948A patent/RU2070130C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Меренов И.В., Смирнов В.И., Смолин В.В. Водолазное дело. - Л.: Судостроение, 1989, с. 113, 114. * |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2345030A (en) * | 1998-12-21 | 2000-06-28 | David Charles White | A towed submersible clear plastic observation craft |
WO2002100715A1 (en) * | 2001-06-08 | 2002-12-19 | Paul Blair Hostetler | Underwater sampling and mapping apparatus |
AU2002257376B2 (en) * | 2001-06-08 | 2004-12-23 | Paul Blair Hostetler | Underwater sampling and mapping apparatus |
US7296464B2 (en) | 2001-06-08 | 2007-11-20 | Paul Blair Hostetler | Underwater sampling and mapping apparatus |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
ES2230838T5 (en) | DEVICE AND METHOD FOR THE DYNAMIC CONTROL OF MOVEMENTS AND RUMBO OF A BOAT WITH HIGH SPEED HELMET. | |
US7252047B1 (en) | Wave-forming apparatus for boats | |
KR960002421B1 (en) | Water supporting and propulsion systems | |
US9108710B1 (en) | Pontoon boat | |
ES2414659T3 (en) | Boat construction with multiple submerged gondolas with control fins | |
US3157146A (en) | Boat with hydrofoil and wings | |
US5301624A (en) | Stern planes for swath vessel | |
US10668987B1 (en) | Method and apparatus for motorized sit down hydrofoil | |
NL1019207C2 (en) | Pleasure craft. | |
CA3039503A1 (en) | Tugboat having azimuthal propelling units | |
US2991746A (en) | Marine speed craft | |
JPH09506573A (en) | ship | |
RU2124451C1 (en) | Sea-going vessel | |
RU2070130C1 (en) | Towed carrier for hydronauts | |
RU2706755C1 (en) | Air-cushion vehicle control system by means of pylons of propellers and pylon of propeller | |
US4254729A (en) | Hulls for sea vessels | |
RU2135387C1 (en) | Tug for docking/undocking the ships (versions) | |
RU97101168A (en) | AIRCRAFT SEA BOAT PARTIALLY DIPPED IN WATER WHILE DRIVING AT SPEED | |
US6073568A (en) | Boat with outriggers | |
US4005667A (en) | Watercraft with hydrofoils | |
US4998898A (en) | Ultralight/compact airboat apparatus | |
US4473026A (en) | Fishing boat | |
US3371361A (en) | Watercraft | |
GB2440320A (en) | Amphibious gyroplane | |
US5029548A (en) | High-speed craft |