RU2185058C2

RU2185058C2 - Towed carrier of equipment for sonicating area within reach of fish trawl

Info

Publication number: RU2185058C2
Application number: RU2000122184A
Authority: RU
Inventors: П.П. Петров; М.З. Нисневич; А.И. Кабанов; Ю.А. Барвинкевич; Ю.Л. Рыклин
Original assignee: Государственное унитарное предприятие Центральный научно-исследовательский институт "Гидроприбор"
Priority date: 2000-08-21
Filing date: 2000-08-21
Publication date: 2002-07-20

Abstract

FIELD: fishing engineering. SUBSTANCE: carrier has hull accommodating narrow-beam acoustic transducer and power supply in the form of hydraulic-turbine-driven generator. Acoustic radiator produces fish-screening acoustic field by rotating the carrier. Fore part of proposed carrier is made in the form of water-tight screening rack shaped as spherical cylinder; narrow-beam acoustic transducer is installed in fore part at certain angle to longitudinal axis of hull. Acoustically nontransparent screen is installed perpendicular to transducer axis inside screening rack. Generator and hydraulic turbine are mounted in middle part of hull; aft part mounts buoyant block filled with light-weight filler such as spheroplast. Hydraulic-turbine stabilizers mount control members such as rudders. EFFECT: enhanced performance characteristics of carrier and its fish-screening field; reduced mass and size of carrier. 1 dwg

Description

Изобретение относится к рыбопромысловой технике, в частности к траловому промыслу. The invention relates to fishing equipment, in particular to trawl fishing.

Известны носители акустической аппаратуры, воздействующей на поведение рыб с целью концентрации их в зоне облова трала (патенты РФ на изобретения 2007077, 1994 г., 2048095, 1995 г.). Known carriers of acoustic equipment that affects the behavior of fish in order to concentrate them in the area of trawl fishing (RF patents for inventions 2007077, 1994, 2048095, 1995).

Прототипом заявляемого буксируемого носителя является буксируемый носитель для формирования акустически озвученного пространства в зоне действия рыболовного трала, описанный в патенте на изобретение 2007077, МКИ 5 А 01 К 73/02 и содержащий корпус с размещенными в нем узконаправленным преобразователем акустического излучения и источником электропитания в виде электрогенератора с приводом от гидротурбины. Известный носитель выполнен с конической носовой частью, на поверхности которой размещен узконаправленный преобразователь акустического излучателя, а корпус снабжен лопастями. К носителю присоединен трос с вертлюгом, что позволяет носителю вращаться вокруг продольной оси. В результате применения буксируемого носителя аппаратуры, выполненного в соответствии с прототипом, увеличивается улов рыбы. The prototype of the claimed towed carrier is a towed carrier for forming an acoustically voiced space in the fishing trawl coverage area described in invention patent 2007077, MKI 5 A 01 K 73/02 and comprising a housing with a narrowly oriented acoustic radiation transducer and an electric power source in the form of an electric generator driven by a hydraulic turbine. The known carrier is made with a conical nose, on the surface of which is placed a narrowly focused transducer of the acoustic emitter, and the body is equipped with blades. A swivel cable is attached to the carrier, which allows the carrier to rotate around a longitudinal axis. As a result of using a towed carrier of equipment made in accordance with the prototype, the catch of fish increases.

Обеспечивая положительный эффект, такой буксируемый носитель аппаратуры, тем не менее, имеет недостатки, а именно:
а) расположение узконаправленного преобразователя на конической поверхности носовой части корпуса носителя, во-первых, приводит к его весьма вероятному повреждению при постановке с рыболовецкого судна и выборке на борт судна, особенно при волнении моря, и, во-вторых, расположение узконаправленного преобразователя без экранирования, которое в носителе, выполненном в соответствии с прототипом, не осуществимо, приводит к тому, что при акустическом излучении появляются дополнительные боковые лепестки, искажающие создаваемую рыбозаграждающую коническую поверхность;
б) расположение электрогенератора и гидротурбины в хвостовой части корпуса носителя приводит к необходимости удифферентовки носителя при помощи дополнительных грузов, в результате чего масса и габаритные размеры носителя существенно возрастают, что вызывает определенные эксплуатационные трудности;
в) при буксировке носителя аппаратуры в зависимости от скорости тралового лова угловые скорости вращения гидротурбины и корпуса носителя изменяются. Это может привести к тому, что, с одной стороны, вырабатываемая электроэнергия может быть недостаточной или избыточной, а с другой, возможны разрывы в конической рыбозаграждающей поверхности акустического поля. Отсутствие возможности регулирования скоростей вращения является недостатком известного буксируемого носителя.Providing a positive effect, such a towed equipment carrier, however, has disadvantages, namely:
a) the location of a narrowly directed transducer on the conical surface of the bow of the carrier, firstly, it is very likely to be damaged when landing from a fishing vessel and taken aboard, especially when the sea is rough, and secondly, the location of a narrowly directed transducer without shielding , which in the carrier, made in accordance with the prototype, is not feasible, leads to the fact that with acoustic radiation there are additional side lobes, distorting the created fish fence conductive conical surface;
b) the location of the electric generator and the turbine in the rear of the carrier body leads to the necessity of differentiating the carrier with additional loads, as a result of which the mass and overall dimensions of the carrier increase significantly, which causes certain operational difficulties;
c) when towing the equipment carrier, depending on the speed of the trawl fishing, the angular rotational speeds of the hydraulic turbine and the carrier body change. This can lead to the fact that, on the one hand, the generated electricity may be insufficient or excessive, and, on the other hand, breaks in the conical fish surface of the acoustic field are possible. The inability to control rotation speeds is a disadvantage of the known towed carrier.

Таким образом, целью изобретения является повышение технических и эксплуатационных характеристик буксируемого носителя аппаратуры для формирования акустически озвученного пространства в зоне действия рыболовного трала. Thus, the aim of the invention is to increase the technical and operational characteristics of a towed equipment carrier for forming an acoustically voiced space in the area of operation of a fishing trawl.

Поставленная цель достигается тем, что в буксируемом носителе аппаратуры для формирования акустически озвученного пространства в зоне действия рыболовного трала, содержащем корпус с размещенными в нем узконаправленным преобразователем акустического излучения и источником электропитания в виде электрогенератора с приводом от гидротурбины, носовая часть корпуса выполнена в виде водопроницаемой защитной решетки сфероцилиндрической формы, узконаправленный преобразователь акустического излучения размещен внутри носовой части и установлен под углом к продольной оси корпуса, в перпендикулярном к оси преобразователя направлении внутри защитной решетки установлен акустически непрозрачный экран, электрогенератор и гидротурбина размещены в средней части корпуса, в кормовой части корпуса расположен плавучий блок, заполненный легковесным наполнителем, например, сферопластиком, а на стабилизаторах гидротурбины установлены регулирующие элементы, например, рули. This goal is achieved by the fact that in a towed equipment carrier for forming an acoustically voiced space in the fishing trawl coverage area, comprising a housing with a narrowly oriented acoustic radiation transducer located in it and a power source in the form of an electric generator driven by a hydraulic turbine, the nose of the housing is made in the form of a waterproof permeable spherically shaped lattices, a narrowly focused acoustic radiation transducer located inside the bow and mouth it is installed at an angle to the longitudinal axis of the body, in an direction perpendicular to the axis of the transducer, an acoustically opaque screen is installed inside the protective grill, the electric generator and hydraulic turbine are located in the middle of the body, in the aft of the body there is a floating unit filled with a lightweight filler, for example, spherical plastic, and on the stabilizers hydraulic turbines installed control elements, for example, rudders.

На чертеже показана конструкция предлагаемого буксируемого носителя аппаратуры для формирования акустически озвученного пространства в зоне действия рыболовного трала. Носитель содержит корпус 1 с размещенными в нем узконаправленным преобразователем акустического излучения 2 и источником электропитания в виде электрогенератора 3 с приводом от гидротурбины 4. Носовая часть корпуса 1 выполнена в виде водопроницаемой защитной решетки 5 сфероцилиндрической формы, узконаправленный преобразователь акустического излучения 2 размещен внутри носовой части корпуса 1 и установлен под углом к продольной оси корпуса в перпендикулярном к оси преобразователя направлении внутри защитной решетки 5 установлен акустически непрозрачный экран 6, изготовленный, например, из пластины сферопластика или пенопласта. Электрогенератор 3 и гидротурбина 4 размещены в средней части корпуса 1, в кормовой его части расположен плавучий блок 7, заполненный легковесным наполнителем, например, сферопластиком (для использования на больших глубинах) или пенопластом, если глубины использования носителя невелики. Для обеспечения регулировки скоростей вращения гидротурбины 4 и корпуса 1 в потоке жидкости предусмотрены предкрылки 8 и рули 9, установленные на стабилизаторах гидротурбины. Для осуществления буксировки служит канат 10 с вертлюгом 11. The drawing shows the design of the proposed towed carrier equipment for the formation of acoustically voiced space in the area of operation of the fishing trawl. The carrier comprises a housing 1 with a narrowly oriented acoustic radiation transducer 2 located therein and a power source in the form of an electric generator 3 driven by a hydraulic turbine 4. The nose of the housing 1 is made in the form of a permeable protective lattice 5 of a spherical shape, a narrowly directed acoustic radiation transducer 2 is placed inside the nose of the housing 1 and is installed at an angle to the longitudinal axis of the housing in a direction perpendicular to the axis of the transducer inside the protective grill 5; Eski opaque screen 6, made for instance of a plate spheroplastic or foam. An electric generator 3 and a hydraulic turbine 4 are located in the middle part of the housing 1, in the aft part there is a floating unit 7 filled with a lightweight filler, for example, spheroplastic (for use at great depths) or foam, if the depth of use of the carrier is small. To ensure adjustment of the rotational speeds of the turbine 4 and the housing 1 in the fluid stream, slats 8 and rudders 9 are mounted on the stabilizers of the turbine. To carry out the towing is a rope 10 with a swivel 11.

Работа предлагаемого буксируемого носителя происходит следующим образом. The work of the proposed towed carrier is as follows.

При буксировке носителя за рыболовным тралом при помощи каната 10 набегающий поток воды вызывает вращение гидротурбины 4 и корпуса 1 вокруг продольной оси. Наличие вертлюга 11 позволяет происходить этому вращению без скручивания каната 10. Вследствие вращения гидротурбины 4 с большей скоростью, чем скорость вращения корпуса, происходит относительное вращение обмоток электрогенератора 3, что приводит к образованию электроэнергии, питающей узконаправленный преобразователь акустического излучения 2. Так как преобразователь установлен под углом к продольной оси корпуса 1, при вращении корпуса вокруг своей оси формируется рыбозаграждающее акустическое поле в форме конической поверхности. Так как носовая часть корпуса 1 выполнена в виде водопроницаемой защитной решетки 5, а узконаправленный преобразователь акустического излучения 2 размещен внутри носовой части, то, во-первых, он защищен от ударов о судовое оборудование во время постановки и выборки носителя аппаратуры на судно, а, во-вторых, водопроницаемость решетки позволяет акустическому излучению проникать через обводы носовой части, имеющей сфероцилиндрическую обтекаемую форму. При появлении в процессе акустического излучения боковых лепестков они отражаются от акустически непрозрачного экрана 6 и не искажают форму создаваемого рыбозаграждающего акустического поля. Регулировка буксируемого носителя производится на заключительном этапе проектирования или в процессе контрольных испытаний в опытном бассейне. При этом измеряются скорость буксировки и скорости вращения гидротурбины (величина вырабатываемого электрогенератором тока) и корпуса. Перекладкой предкрылков 8 и рулей 9 добиваются необходимых параметров носителя аппаратуры. When towing the carrier behind the fishing trawl using a rope 10, an incident water flow causes the rotation of the hydraulic turbine 4 and the housing 1 around the longitudinal axis. The presence of the swivel 11 allows this rotation to occur without twisting the rope 10. Due to the rotation of the hydraulic turbine 4 with a higher speed than the speed of rotation of the housing, the relative rotation of the windings of the electric generator 3 occurs, which leads to the formation of electricity supplying a narrow-directional acoustic radiation transducer 2. Since the transducer is installed under angle to the longitudinal axis of the housing 1, when the housing rotates around its axis, a fish-boring acoustic field is formed in the form of a conical surface. Since the bow of the hull 1 is made in the form of a permeable protective lattice 5, and a narrowly focused acoustic radiation transducer 2 is placed inside the bow, then, firstly, it is protected from impacts on the ship’s equipment during the installation and removal of the carrier equipment on the vessel, and, secondly, the permeability of the lattice allows acoustic radiation to penetrate through the contours of the bow, which has a spherical cylindrical streamlined shape. When the side lobes appear during the acoustic radiation process, they are reflected from the acoustically opaque screen 6 and do not distort the shape of the created fish-boring acoustic field. Adjustment of the towed vehicle is carried out at the final design stage or during the control tests in the experimental pool. In this case, the towing speed and the rotation speed of the hydraulic turbine (the value of the current generated by the electric generator) and the hull are measured. By shifting the slats 8 and the rudders 9, the necessary parameters of the equipment carrier are achieved.

При выполнении буксируемого носителя аппаратуры для формирования акустически озвученного пространства в зоне действия рыболовного трала в соответствии с изобретением повышение технических и эксплуатационных характеристик буксируемого носителя достигается за счет:
а) выполнения носовой части корпуса носителя в виде водопроницаемой защитной решетки сфероцилиндрической формы, так как предложенная жесткая конструкция носовой части обеспечивает прочность и защищенность расположенного внутри ее узконаправленного преобразователя акустического излучения;
б) установки преобразователя акустического излучения под углом к продольной оси корпуса;
в) установки в перпендикулярном направлении к оси преобразователя внутри защитной решетки акустически непрозрачного экрана, что исключает искажение формы рыбозаграждающего акустического поля;
г) размещения электрогенератора и гидротурбины в средней части корпуса и расположения в кормовой части корпуса плавучего блока, что приводит к существенному уменьшению массы и габаритных размеров носителя. Как показали конструкторские проработки, масса носителя по сравнению с прототипом уменьшилась вдвое (со 120 до 60 кг), а длина - на 30 - 40%. Такой эффект приводит к значительному улучшению эксплуатационных характеристик носителя;
д) установки на стабилизаторах гидротурбины регулирующих элементов, что позволяет производить регулировку скоростей вращения гидротурбины и корпуса в зависимости от скорости буксировки, повышая тем самым технические характеристики буксируемого носителя.When performing a towed carrier of equipment for the formation of acoustically voiced space in the area of operation of the fishing trawl in accordance with the invention, an increase in the technical and operational characteristics of the towed carrier is achieved by:
a) the implementation of the nose of the carrier in the form of a permeable protective lattice of spherical shape, as the proposed rigid design of the nose provides strength and security located within its narrowly focused transducer of acoustic radiation;
b) installation of the acoustic radiation transducer at an angle to the longitudinal axis of the housing;
c) the installation in an perpendicular direction to the axis of the transducer inside the protective grid of an acoustically opaque screen, which eliminates the distortion of the shape of the fish-boring acoustic field;
d) the location of the electric generator and the turbine in the middle of the hull and the location in the aft of the hull of the floating unit, which leads to a significant reduction in the mass and overall dimensions of the carrier. As shown by design studies, the mass of the carrier compared to the prototype decreased by half (from 120 to 60 kg), and the length - by 30 - 40%. This effect leads to a significant improvement in the operational characteristics of the carrier;
e) the installation of regulating elements on the hydroturbine stabilizers, which makes it possible to adjust the rotation speeds of the hydroturbine and the hull depending on the towing speed, thereby increasing the technical characteristics of the towed carrier.

Claims

A towed equipment carrier for forming an acoustically voiced space in the area of operation of a fishing trawl, comprising a housing with a narrowly oriented acoustic radiation transducer located in it and a power source in the form of an electric generator driven by a hydraulic turbine with stabilizers, characterized in that the nose of the carrier body is made in the form of a permeable protective spherical-shaped lattices, a narrowly focused acoustic radiation transducer located inside the nasal h and installed at an angle to the longitudinal axis of the body, in an direction perpendicular to the axis of the transducer, an acoustically opaque screen is installed inside the protective grill, the electric generator and hydraulic turbine are located in the middle of the body, in the aft of the body there is a floating unit filled with a lightweight filler, such as spherical plastic, and hydraulic turbine stabilizers are equipped with control elements, such as rudders.