RU207065U1

RU207065U1 - Underwater glider glider

Info

Publication number: RU207065U1
Application number: RU2021115338U
Authority: RU
Inventors: Валерий Викторович Лычев; Павел Иванович Щукин
Priority date: 2021-05-26
Filing date: 2021-05-26
Publication date: 2021-10-11

Abstract

Полезная модель относится к судостроению, конкретно к автономным необитаемым подводным самоходным аппаратам (планерам-глайдерам), и может быть использована для исследования водных акваторий.Подводный глайдер-планер содержит корпус, систему изменения плавучести и горизонтальные рули. Подводный глайдер-планер отличается тем, что горизонтальные рули установлены под углом к основной плоскости подводного планера-глайдера, закреплены к верхней части его корпуса и снабжены приводом разворота в горизонтальной плоскости на 180°, соединенным с датчиком глубины погружения. Достигается упрощение конструкции подводного планера-глайдера, снижение его энергопотребления для увеличения автономности. 3 ил.The utility model relates to shipbuilding, specifically to autonomous uninhabited self-propelled underwater vehicles (glider-gliders), and can be used to explore water areas. The underwater glider-glider contains a hull, a buoyancy change system and horizontal rudders. The underwater glider-glider differs in that the horizontal rudders are installed at an angle to the main plane of the underwater glider-glider, fixed to the upper part of its hull and equipped with a 180 ° turn drive in the horizontal plane connected to the immersion depth sensor. EFFECT: simplifying the design of the underwater glider-glider, reducing its power consumption to increase its autonomy. 3 ill.

Description

Полезная модель относится к судостроению, конкретно к автономным необитаемым подводным самоходным аппаратам (планерам-глайдерам), и может быть использована для исследования водных акваторий.The utility model relates to shipbuilding, specifically to autonomous unmanned underwater self-propelled vehicles (glider-gliders), and can be used to explore water areas.

Известен подводный планер (Лопота А.В., Николаев А.Б. «Морские робототехнические комплексы военного и специального назначения», СПб., Издательство ЦНИИ РТК, 2016 г., стр. 16-17). Перемещение планера-глайдера в водной среде по глубине осуществляется за счет изменения знака плавучести. Для этого планер-глайдер оснащен системой автоматического управления плавучестью которая формирует управляющие воздействия в виде изменения величины и знака плавучести планера-глайдера. Система управления плавучестью состоит из балластной цистерны, размещенной в прочном корпусе планера-глайдера, эластомерной емкости в проницаемой части, электромагнитных клапанов и гидронасоса рабочей жидкости. Водоизмещение аппарата может управляемо меняться при откачке рабочей жидкости из балластной цистерны в эластичную емкость или, наоборот, подаче жидкости из емкости в цистерну, приводя к изменению плавучести. При спуске на воду планер-глайдер постепенно погружается по пологой наклонной траектории со средней скоростью 0,8 узла. Затем он всплывает по восходящей к поверхности траектории и далее цикл повторяется.Known underwater glider (Lopota A.V., Nikolaev A.B. "Marine robotic systems for military and special purposes", St. Petersburg, Central Research Institute of RTK Publishing, 2016, pp. 16-17). The movement of the glider-glider in the aquatic environment in depth is carried out by changing the sign of buoyancy. For this, the glider-glider is equipped with an automatic buoyancy control system that generates control actions in the form of a change in the magnitude and sign of the glider-glider buoyancy. The buoyancy control system consists of a ballast tank housed in a sturdy glider-glider body, an elastomeric tank in the permeable part, electromagnetic valves and a hydraulic pump for the working fluid. The displacement of the apparatus can be controlled in a controlled manner when pumping out the working fluid from the ballast tank into an elastic container or, conversely, supplying fluid from the container to the tank, leading to a change in buoyancy. When launching, the glider-glider gradually sinks along a gentle inclined trajectory with an average speed of 0.8 knots. Then it floats up along a trajectory ascending to the surface, and then the cycle repeats.

Известны аналогичные технические решения, например, подводный планер (полезная модель РФ №124245, 2012 г. B63G 8/00, B63G 8/14), подводный планер по патенту РФ №2490164, 2012 г., подводный глайдер (полезная модель РФ №183537, 2018 г.), подводный планер-глайдер по патенту РФ №2669244, 2017 г.Known similar technical solutions, for example, an underwater glider (RF utility model No. 124245, 2012 B63G 8/00, B63G 8/14), an underwater glider according to RF patent No. 2490164, 2012, an underwater glider (RF utility model No. 183537 , 2018), underwater glider-glider under the patent of the Russian Federation No. 2669244, 2017

Известен автономный подводный необитаемый аппарат планирующего типа (планер-глайдер), содержащий корпус с крылом, систему изменения плавучести, систему изменения угла дифферента, систему изменения угла крена (полезная модель РФ №164034, 2015 г., B63G 8/00). Известное техническое решение (полезная модель РФ №164034, 2015 г., B63G 8/00) принято за прототип. Особенностью известного технического решения является возможность не только изменения плавучести, но и изменения дифферента за счет перемещения аккумуляторной батареи вдоль оси аппарата, что обеспечивает оптимальный угол наклона крыла планера-глайдера при его движении в водной среде.Known autonomous underwater unmanned vehicle of a gliding type (glider-glider), containing a body with a wing, a system for changing buoyancy, a system for changing the trim angle, a system for changing the roll angle (useful model of the Russian Federation No. 164034, 2015, B63G 8/00). A well-known technical solution (utility model of the Russian Federation No. 164034, 2015, B63G 8/00) is taken as a prototype. A feature of the known technical solution is the ability not only to change the buoyancy, but also to change the trim due to the movement of the battery along the axis of the vehicle, which ensures the optimal angle of inclination of the glider-glider wing when it moves in the aquatic environment.

Недостатком технического решения, принятого за прототип является необходимость не только а регулировке плавучести аппарата, но и необходимости изменения его дифферента, что увеличивает энергопотребление аппарата и усложняет его конструкцию, в то время как главным преимуществом подводного планера-глайдера является простота его конструкции (по сравнению с подводными аппаратами традиционного типа) за счет обеспечения движения в водной среде без использования движителя.The disadvantage of the technical solution adopted as a prototype is the need not only to adjust the buoyancy of the apparatus, but also to change its trim, which increases the power consumption of the apparatus and complicates its design, while the main advantage of an underwater glider-glider is its simplicity of design (in comparison with underwater vehicles of the traditional type) due to the provision of movement in the aquatic environment without the use of a propeller.

Целью предложенного технического решения является устранение указанного недостатка, а именно - максимальное упрощение конструкции подводного планера-глайдера, снижение его энергопотребления для увеличения автономности.The aim of the proposed technical solution is to eliminate the indicated drawback, namely, to maximize the simplification of the design of the underwater glider-glider, to reduce its energy consumption to increase its autonomy.

Предложенное техническое решение иллюстрируется чертежами. На Фиг. 1 изображен подводный планер-глайдер, вид сбоку. На Фиг. 2 изображен подводный планер-глайдер, вид сверху. На Фиг. 3 показана траектория движения подводного планера-глайдера в водной среде.The proposed technical solution is illustrated by drawings. FIG. 1 shows an underwater glider-glider, side view. FIG. 2 shows an underwater glider-glider, top view. FIG. 3 shows the trajectory of movement of an underwater glider-glider in an aquatic environment.

Подводный планер-глайдер содержит корпус 1, горизонтальные рули 2 и привод их разворота 3 в горизонтальной плоскости, соединенный с датчиком глубины погружения.The underwater glider-glider contains a body 1, horizontal rudders 2 and a drive for their turn 3 in the horizontal plane, connected to a diving depth sensor.

Подводный планер-глайдер работает следующим образом. Система изменения плавучести, например, в виде цистерны в корпусе 1 обеспечивает положительную или отрицательную плавучесть планера-глайдера. При отрицательной плавучести горизонтальные рули, установленные под углом к основной плоскости планера-глайдера, обеспечивают движение аппарата вниз-вперед. По достижении заданной глубины погружения по сигналу датчика глубины отрицательная плавучесть планера-глайдера меняется на положительную, например, путем продувания цистерны, одновременно привод 3 осуществляет разворот горизонтальных рулей 2 в горизонтальной плоскости на 180°, при этом планер-глайдер начинает движение вверх-вперед. Далее цикл изменения плавучести планера-глайдера с одновременным разворотом горизонтальных рулей 2 на 180° повторяется.An underwater glider-glider works as follows. The buoyancy change system, for example, in the form of a tank in the hull 1, provides positive or negative buoyancy of the glider-glider. With negative buoyancy, horizontal rudders set at an angle to the main plane of the glider-glider ensure the downward and forward movement of the vehicle. Upon reaching the specified diving depth, according to the signal from the depth sensor, the negative buoyancy of the glider-glider changes to positive, for example, by blowing the tank, at the same time the drive 3 rotates the horizontal rudders 2 in the horizontal plane by 180 °, while the glider-glider starts moving up and forward. Further, the cycle of changing the buoyancy of the glider-glider with a simultaneous turn of the horizontal rudders 2 by 180 ° is repeated.

Таким образом, отличительные признаки предложенного технического решения - горизонтальные рули установлены под углом к основной плоскости подводного планера-глайдера, закреплены к верхней части его корпуса и снабжены приводом разворота в горизонтальной плоскости на 180° соединенным с датчиком глубины погружения обеспечивают достижение заявленного положительного эффекта - упрощение конструкции и снижение энергопотребления аппарата.Thus, the distinctive features of the proposed technical solution - horizontal rudders are installed at an angle to the main plane of the underwater glider-glider, fixed to the upper part of its hull and equipped with a 180 ° turn drive in the horizontal plane connected to the immersion depth sensor provide the declared positive effect - simplification design and reduced power consumption of the apparatus.

Claims

An underwater glider-glider containing a hull, a buoyancy change system and horizontal rudders, characterized in that the horizontal rudders are installed at an angle to the main plane of the underwater glider-glider, fixed to the upper part of its hull and equipped with a 180 ° turn drive in the horizontal plane, connected with immersion depth sensor.