RU213131U1 - Propulsion and steering module of a small underwater vehicle - Google Patents
Propulsion and steering module of a small underwater vehicle Download PDFInfo
- Publication number
- RU213131U1 RU213131U1 RU2022108845U RU2022108845U RU213131U1 RU 213131 U1 RU213131 U1 RU 213131U1 RU 2022108845 U RU2022108845 U RU 2022108845U RU 2022108845 U RU2022108845 U RU 2022108845U RU 213131 U1 RU213131 U1 RU 213131U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- steering
- underwater vehicle
- propulsion
- propeller
- rudders
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Полезная модель относится к области судостроения и может быть использована в конструкциях малогабаритных плавательных средств, например, автономных необитаемых подводных аппаратов.The utility model relates to the field of shipbuilding and can be used in the construction of small-sized floating vehicles, for example, autonomous uninhabited underwater vehicles.
Движительно-рулевой модуль малогабаритного подводного аппарата содержит приводной двигатель, предназначенный для вращения гребного винта, и исполнительные механизмы поворота четырех рулей рулевого блока. Рули аппарата выполнены в виде двухзвенной конструкции, состоящей из основного руля и подвижного закрылка. Поворот каждого руля осуществляется самостоятельным исполнительным механизмом, выполненным в виде штанги с возможностью ее вращения и соединяющей электродвигатель исполнительного механизма с рулем через коническую зубчатую передачу. Между гребным винтом и рулевым блоком размещена насадка, содержащая спрямляющий аппарат, а на штангах исполнительного механизма установлены датчики регистрации их положения в пространстве.The propulsion-steering module of the small-sized underwater vehicle contains a drive motor designed to rotate the propeller, and actuators for turning four rudders of the steering unit. The rudders of the apparatus are made in the form of a two-link structure, consisting of the main rudder and a movable flap. The rotation of each steering wheel is carried out by an independent actuator made in the form of a rod with the possibility of its rotation and connecting the electric motor of the actuator with the steering wheel through a bevel gear. Between the propeller and the steering block there is a nozzle containing a straightener, and sensors for registering their position in space are installed on the rods of the actuator.
Использование полезной модели позволяет повысить маневренность подводного аппарата, а также надежность его работы. The use of the utility model makes it possible to increase the maneuverability of the underwater vehicle, as well as the reliability of its operation.
Description
Полезная модель относится к области судостроения и может быть использована в конструкциях малогабаритных плавательных средств, например, автономных необитаемых подводных аппаратов.The utility model relates to the field of shipbuilding and can be used in the construction of small-sized floating vehicles, for example, autonomous uninhabited underwater vehicles.
Известны движительные комплексы для малогабаритных подводных аппаратов, содержащие приводной электродвигатель, обеспечивающий вращение гребного вала, редуктор и муфту (см., например, патент РФ на изобретение №2557291, МПК В63Н 21/00, 2015 г.). Недостатком известного движительного комплекса является отсутствие в нем рулей, обеспечивающих управление движением подводного аппарата.Propulsion complexes for small underwater vehicles are known, containing a drive motor that provides rotation of the propeller shaft, a gearbox and a clutch (see, for example, RF patent for invention No. 2557291, IPC V63N 21/00, 2015). The disadvantage of the known propulsion complex is the lack of rudders, providing control of the movement of the underwater vehicle.
Наиболее близким к заявляемой полезной модели по технической сущности и достигаемому результату является движительно-рулевой модуль малогабаритного подводного аппарата, содержащий приводной электродвигатель для вращения гребного винта и исполнительные механизмы, соединенные с двумя парами рулей (см. патент РФ на полезную модель №56325, МПК В63С 11/48, 2006 г.). Недостатком данного движительно-рулевого модуля является недостаточная маневренность подводного аппарата, на котором установлен этот модуль. Дело в том, что часто в процессе эксплуатации подводного аппарата требуется обеспечить этому аппарату резкое изменение направления движения. Известная конструкция может обеспечить требуемый маневр в течение продолжительного времени и по траектории с большим радиусом, что является в ряде случаев недостаточным.The closest to the claimed utility model in terms of technical essence and the achieved result is the propulsion and steering module of a small underwater vehicle, containing a drive motor for rotating the propeller and actuators connected to two pairs of rudders (see RF utility model patent No. 56325, MPK
Цель настоящей полезной модели - повышение маневренности подводного аппарата и надежности его работы.The purpose of this utility model is to increase the maneuverability of the underwater vehicle and the reliability of its operation.
Данная цель достигается тем, что в известном движительно-рулевом модуле малогабаритного подводного аппарата, содержащем приводной электродвигатель для вращения гребного винта и исполнительные механизмы, соединенные с двумя парами рулей рулевого блока, согласно предлагаемой полезной модели, все четыре руля рулевого блока выполнены в виде двухзвенной конструкции, включающей основной руль и подвижный относительно руля закрылок, при этом каждый руль имеет самостоятельный исполнительный механизм, выполненный в виде штанги с возможностью ее вращения и соединяющей электродвигатель этого механизма с рулем через коническую зубчатую передачу, а между гребным винтом и рулевым блоком размещена насадка, содержащая спрямляющий аппарат. Между приводным электродвигателем и гребным винтом установлена магнитная муфта, а на штангах исполнительных механизмов установлены датчики регистрации их положения. Выполнение рулей в виде двухзвенной конструкции (основного руля и подвижной относительно руля закрылки) позволяет направлять водный поток от гребного винта практически перпендикулярно движению судна и, тем самым, резко сократить диаметр циркуляции подводного аппарата, что существенно повышает его маневренность. Установка между гребным винтом и рулевым блоком насадки со спрямляющим аппаратом дает возможность выправить структуру водного потока, сделать поток более равномерным, что улучшает управляемость подводного аппарата и повышает его маневренность. Для исключения проникновения воды к приводному электродвигателю между ним и гребным винтом установлена магнитная муфта, которая надежно защищает этот двигатель от воды. Установка на штангах исполнительных механизмов датчиков регистрации их положения и соответственно положение рулей позволяет надежно контролировать процесс управления подводным аппаратом.This goal is achieved by the fact that in the known propulsion-steering module of a small-sized underwater vehicle, containing a drive motor for rotating the propeller and actuators connected to two pairs of rudders of the steering unit, according to the proposed utility model, all four rudders of the steering unit are made in the form of a two-link structure , including the main rudder and a flap movable relative to the rudder, while each rudder has an independent actuator made in the form of a rod with the possibility of its rotation and connecting the electric motor of this mechanism with the rudder through a bevel gear, and between the propeller and the steering block there is a nozzle containing straightener. A magnetic coupling is installed between the drive motor and the propeller, and sensors for recording their position are installed on the rods of the actuators. The implementation of the rudders in the form of a two-link structure (the main rudder and flaps movable relative to the rudder) makes it possible to direct the water flow from the propeller almost perpendicular to the movement of the vessel and, thereby, sharply reduce the circulation diameter of the underwater vehicle, which significantly increases its maneuverability. Installing a nozzle with a straightener between the propeller and the steering block makes it possible to straighten the structure of the water flow, make the flow more uniform, which improves the controllability of the underwater vehicle and increases its maneuverability. To prevent the penetration of water to the drive motor, a magnetic coupling is installed between it and the propeller, which reliably protects this motor from water. The installation of sensors on the rods of the actuators for recording their position and, accordingly, the position of the rudders makes it possible to reliably control the process of controlling the underwater vehicle.
На фигуре показан вид движительно-рулевого модуля малогабаритного подводного аппарата со следующими обозначениями:The figure shows a view of the propulsion and steering module of a small underwater vehicle with the following designations:
1 - корпус движительно-рулевого модуля;1 - housing of the propulsion and steering module;
2 - приводной электродвигатель;2 - drive motor;
3 - магнитная муфта;3 - magnetic coupling;
4 - исполнительные механизмы;4 - actuators;
5 - гребной вал;5 - propeller shaft;
6 - гребной винт;6 - propeller;
7 - штанга исполнительного механизма;7 - rod of the actuator;
8 - коническая зубчатая передача;8 - bevel gear;
9 - насадка;9 - nozzle;
10 - спрямляющий аппарат;10 - straightener;
11 - рулевой блок;11 - steering block;
12 - основной руль;12 - main steering wheel;
13 - закрылок.13 - flap.
Движительно-рулевой комплекс малогабаритного аппарата состоит из корпуса 1, внутри которого размещен приводной электродвигатель 2. Крутящий момент с двигателя 2 передается на гребной вал 5 и далее на гребной винт 6. Магнитная муфта позволяет передавать крутящий момент от электродвигателя к гребному валу 5 без механического контакта, за счет взаимодействия магнитных полей. Между полумуфтами установлен разделительный экран, обеспечивающий герметичность «сухой» полости, где размещен электродвигатель. За гребным винтом 6 установлена насадка 9 со спрямляющим аппаратом 10. Спрямляющий аппарат имеет восемь профилированных лопаток и предназначен для выпрямления закрученного водного потока от гребного винта 6 и минимизации кренящего момента. Замыкает модуль рулевой блок 11, включающий четыре двухзвенных руля, состоящих из основного руля 12 и подвижного относительно руля закрылка 13, которые обеспечивают высокую эффективность маневрирования подводного аппарата во всем диапазоне скоростей хода. Управление рулями осуществляется при помощи четырех самостоятельных управляющих механизмов 4, каждый из которых имеет свой электродвигатель (на фиг. не показан), штангу 7 для передачи крутящего момента и коническую зубчатую передачу 8. На штангах 7 установлены датчики регистрации их положения (на фиг. не показаны) для управления рулями.The propulsion and steering complex of a small-sized vehicle consists of a
Движительно-рулевой модуль работает следующим образом. Крутящий момент с приводного электродвигателя 2 через магнитную муфту 3 передается на вал 5 и далее на гребной винт 6, который обеспечивает модулю движение в водной среде. Управление модулем осуществляется при помощи рулевого блока 11, за счет поворота четырех рулей. Поворот рулей обеспечивается исполнительными механизмами, приводящими в движение штанги 7, которые, в свою очередь, крутящий момент передают на коническую зубчатую передачу 8, вращающую рули.Propulsion-steering module operates as follows. The torque from the
Предложенное техническое решение позволяет существенно повысить маневренность подводного аппарата за счет использования двухзвенных рулей и насадки со спрямляющим аппаратом, а также повысить надежность работы модуля применением магнитной муфты.The proposed technical solution allows to significantly increase the maneuverability of the underwater vehicle through the use of two-link rudders and a nozzle with a directing vane, as well as to increase the reliability of the module by using a magnetic coupling.
Claims (3)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU213131U1 true RU213131U1 (en) | 2022-08-25 |
Family
ID=
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5995882A (en) * | 1997-02-12 | 1999-11-30 | Patterson; Mark R. | Modular autonomous underwater vehicle system |
RU56325U1 (en) * | 2005-12-28 | 2006-09-10 | Тихоокеанский военно-морской институт имени С.О. Макарова | Small-sized autonomous uninhabitable underwater vehicle |
RU161175U1 (en) * | 2015-12-16 | 2016-04-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно-исследовательский институт химии и механики" (ФГУП "ЦНИИХМ") | SMALL SIZE AUTONOMOUS UNABILABLE UNDERWATER UNDERGROUND MODULAR DESIGN |
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5995882A (en) * | 1997-02-12 | 1999-11-30 | Patterson; Mark R. | Modular autonomous underwater vehicle system |
RU56325U1 (en) * | 2005-12-28 | 2006-09-10 | Тихоокеанский военно-морской институт имени С.О. Макарова | Small-sized autonomous uninhabitable underwater vehicle |
RU161175U1 (en) * | 2015-12-16 | 2016-04-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно-исследовательский институт химии и механики" (ФГУП "ЦНИИХМ") | SMALL SIZE AUTONOMOUS UNABILABLE UNDERWATER UNDERGROUND MODULAR DESIGN |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP3141472B1 (en) | Podded all-direction pump-jet vector propeller | |
US4648345A (en) | Propeller system with electronically controlled cyclic and collective blade pitch | |
KR101258542B1 (en) | submarine | |
CN105564617B (en) | Parallel connection type vector propulsion mechanism and the underwater robot with the mechanism | |
CN105652878A (en) | Underwater target low-speed approaching and hovering submarine body combining multiple propellers | |
CN102887217A (en) | Autonomous underwater vehicle (AUV) vector thrust device | |
PL1847455T3 (en) | A propulsion and steering unit for a waterborne vessel | |
CN107651150A (en) | A kind of all-rotation thrust unit | |
US4576581A (en) | Reversible Magnus propeller | |
RU213131U1 (en) | Propulsion and steering module of a small underwater vehicle | |
US3517633A (en) | Bow thruster | |
CN214190053U (en) | Propeller and submersible | |
RU179143U1 (en) | Mover for surface and underwater vehicles | |
CN111301650A (en) | Unmanned ship with full-rotation rudder propeller | |
CN208585397U (en) | A kind of machine outside auto-steering driving device | |
CN206417169U (en) | A kind of unmanned boat integral intelligent linkage propeller | |
EP0159144A1 (en) | Azimuth thruster for use in ships | |
JP5857327B2 (en) | Propulsion and direction change device in radio controlled boat | |
KR101701749B1 (en) | Propulsion apparatus for vessel | |
US2347785A (en) | Ship propulsion | |
CN113086143A (en) | Fan wing propulsion underwater vehicle and navigation method thereof | |
US3964426A (en) | Wind driven mechanical drive | |
CN207352465U (en) | A kind of inside and outside association type gesture stability submarine navigation device | |
US4487587A (en) | Skeg mounted vane steering system for marine drives | |
RU2176969C2 (en) | Paddle wheel |