RU2290339C2 - Depth stabilization unit for deep-sea drifting vehicle - Google Patents
Depth stabilization unit for deep-sea drifting vehicle Download PDFInfo
- Publication number
- RU2290339C2 RU2290339C2 RU2004135649/11A RU2004135649A RU2290339C2 RU 2290339 C2 RU2290339 C2 RU 2290339C2 RU 2004135649/11 A RU2004135649/11 A RU 2004135649/11A RU 2004135649 A RU2004135649 A RU 2004135649A RU 2290339 C2 RU2290339 C2 RU 2290339C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- depth
- control system
- hydraulic pump
- ballast chamber
- solenoid
- Prior art date
Links
Landscapes
- Fluid-Pressure Circuits (AREA)
- Testing Or Calibration Of Command Recording Devices (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области морской техники и может быть использовано при создании глубоководных дрейфующих приборов и образцов морского оружия.The invention relates to the field of marine engineering and can be used to create deep-sea drifting instruments and samples of naval weapons.
Известны глубоководные объекты и приборы (приборы для исследования экологии, свойств Мирового океана, морское оружие и т.п.), стабилизация глубины дрейфа которых обеспечивается регулируемым приемом или сбросом балластной забортной воды.Deep-sea objects and instruments are known (instruments for studying the ecology, properties of the World Ocean, marine weapons, etc.), the stabilization of the drift depth of which is ensured by the controlled intake or discharge of ballast sea water.
Для поддержания заданной глубины дрейфа объекты снабжены сложными системами измерения и управления, для обеспечения работы которых требуется большой расход запасов энергии, ограничивающий общее время дрейфа, особенно для больших глубин использования.To maintain a given drift depth, objects are equipped with complex measurement and control systems, which require a large consumption of energy reserves, limiting the total drift time, especially for large depths of use.
Известны автономные объекты для средних и больших глубин, предназначенные для различия научно-исследовательских работ на больших глубинах. Среди них следует отметить аппарат Ю.А.Шиманского (см. «Эпрон», сборник XXIII-XXIV, 1938 г.), предназначенный для работ на большой (2500 м) глубине. Аппарат выполнен в виде цилиндра большого удлинения с аккумуляторной батареей, приборами управления и системой поддержания нулевой плавучести жидким и твердым балластом. Аппарат рассчитан на работу в течение 10 часов. Известны также различные батискафы, управляемые гребными винтами («Триест», «Архимед», «Север-1» и т.п., см. «Подводные аппараты» М.Н.Диомидов, А.Н.Дмитриев, Судостроение, Ленинград, 1966 г.).Autonomous objects are known for medium and large depths, designed to distinguish research work at great depths. Among them, the apparatus of Yu.A. Shimansky should be noted (see Epron, collection XXIII-XXIV, 1938), intended for work at a large (2500 m) depth. The device is made in the form of a cylinder of large elongation with a battery, control devices and a system for maintaining zero buoyancy with liquid and solid ballast. The device is designed to work for 10 hours. Various bathyscaphes controlled by propellers are also known (Triest, Archimedes, Sever-1, etc., see. Underwater vehicles M.N. Diomidov, A.N. Dmitriev, Shipbuilding, Leningrad, 1966).
В оборонной технике известна автоматически плавающая мина (см. «Минно-тральное оружие», К.В.Морозов, М., 1974 г.), устройство стабилизации которой выполнено в виде электродвигателя, вращающего гребной винт и управляемого гидростатическим прибором от забортного давления воды.An automatic floating mine is known in defense technology (see “Mine-sweeping weapons”, K.V. Morozov, M., 1974), the stabilization device of which is made in the form of an electric motor that rotates the propeller and is controlled by a hydrostatic device from outboard water pressure .
Основным недостатком перечисленных устройств является большой расход энергии, что обуславливает малую длительность функционирования дрейфующего прибора.The main disadvantage of these devices is the high energy consumption, which leads to a short duration of functioning of the drifting device.
Известно устройство стабилизации глубины глубоководного дрейфующего прибора (см. заявка на изобретение №2003115768/11 (016754) от 27.05.2003 г.).A device for stabilizing the depth of a deep-sea drifting device (see application for invention No. 2003115768/11 (016754) dated 05/27/2003).
Устройство содержит датчик давления, систему управления, включатель электродвигателя, механически соединенного с рабочим органом, и аккумуляторную батарею, причем рабочий орган выполнен в виде гидронасоса, закачивающего и откачивающего забортную воду в балластную камеру, соединенную системой трубопроводов и клапанов с баллоном воздуха высокого давления и через предохранительный клапан с забортной средой.The device comprises a pressure sensor, a control system, an electric motor switch mechanically connected to the working body, and a storage battery, the working body being made in the form of a hydraulic pump pumping and pumping outboard water into a ballast chamber connected by a piping and valve system with a high-pressure air cylinder and through safety valve with overboard medium.
Указанное устройство принято авторами за прототип изобретения.The specified device adopted by the authors for the prototype of the invention.
Все перечисленные приборы для обеспечения дрейфа на заданной глубине требуют периодического включения электродвигателя с рабочим органом, т.е. большого расхода запасов электроэнергии, а для устройства, принятого авторами за прототип изобретения, также и расхода запасов воздуха высокого давления для поддержания в балластной камере заданного давления. Указанные недостатки усугубляются при значительном увеличении глубины дрейфа.All of the above devices to ensure drift at a given depth require periodic inclusion of an electric motor with a working body, i.e. high consumption of energy reserves, and for the device adopted by the authors as a prototype of the invention, also the consumption of high pressure air reserves to maintain a given pressure in the ballast chamber. These shortcomings are exacerbated with a significant increase in the drift depth.
Целью предлагаемого изобретения является увеличение времени и глубины дрейфа прибора, а также обеспечение его функционирования при многократных циклах погружение-дрейф-всплытие.The aim of the invention is to increase the time and depth of the drift of the device, as well as ensuring its functioning during multiple cycles of immersion-drift-ascent.
Указанная цель обеспечивается тем, что в устройстве стабилизации глубины глубоководного дрейфующего прибора, содержащего датчик давления, аккумуляторную батарею, систему управления, включатель электродвигателя, механически соединенного с гидронасосом, и балластную камеру, гидронасос плунжерного типа снабжен клапанным распределителем, трубопроводами соединенными с забортной средой, и балластной камерой, которая соединена с забортной средой через клапан с дроссельным устройством, причем все электроклапаны сигнально соединены с системой управления, а параллельно с балластной камерой размещен соединенный с забортной средой через электроклапан гидроцилиндр, опертый на упругое основание.This goal is ensured by the fact that in the device for stabilizing the depth of a deep-sea drift device comprising a pressure sensor, a storage battery, a control system, an electric motor switch mechanically connected to the hydraulic pump, and a ballast chamber, the plunger type hydraulic pump is equipped with a valve distributor, pipelines connected to the outboard medium, and a ballast chamber, which is connected to the outboard medium through a valve with a throttle device, and all solenoid valves are signal-connected to the system control, and in parallel with the ballast chamber, a hydraulic cylinder supported on an elastic base is connected to the outboard medium through an electrovalve.
Перечисленные признаки обеспечивают минимальный расход электроэнергии для многократных циклов работы (погружение-дрейф-всплытие) глубоководного дрейфующего прибора.These signs provide the minimum power consumption for multiple cycles of operation (immersion-drift-ascent) of a deep-sea drift device.
Устройство схематически изображено на чертеже, где обозначены - датчик давления (1), аккумуляторная батарея (2), система управления (3), включатель (4) электродвигателя (5), плунжерный гидронасос (6) с клапанным распределением (7), системой трубопроводов (8), соединенной с забортной средой и с балластной камерой (9), соединенной с забортной средой через электроклапан (11) с дроссельным устройством (10); отдельно установлен гидроцилиндр (13) с опертым на упругое основание поршнем (14), полость гидроцилиндра соединена с забортной средой через электроклапан (12). Все клапаны 11 и 12 сигнально соединены с системой управления (3).The device is schematically depicted in the drawing, where the pressure sensor (1), the battery (2), the control system (3), the switch (4) of the electric motor (5), the plunger hydraulic pump (6) with valve distribution (7), and the piping system are indicated (8) connected to the outboard medium and to the ballast chamber (9) connected to the outboard medium through an electrovalve (11) with a throttle device (10); a hydraulic cylinder (13) is installed separately with a piston (14) supported on an elastic base, the hydraulic cylinder cavity is connected to the outboard medium through an electrovalve (12). All valves 11 and 12 are signal-connected to the control system (3).
Устройство функционирует следующим образом. Исходное положение прибора - плавание у поверхности моря, плавучесть прибора положительная. По команде блока системы управления 3, получившего сигнал от датчика давления 1, открывается электроклапан с дроссельным устройством 11 и забортная вода самотеком заполняет балластную камеру 9, плавучесть прибора уменьшается, становится отрицательной, прибор начинает заглубляться. Датчик давления регистрирует увеличение глубины, а система управления, анализируя величину глубины и скорость ее изменения по заданному алгоритму управления, периодически открывает или клапан 11 с дросселем 10 для дальнейшего заполнения балластной камеры 9, или дает команду на запуск электродвигателя с гидронасосом 6, забортная вода стравливается из балластной камеры. При отсутствии команд от системы управления клапаны 11 и 12 закрыты.The device operates as follows. The initial position of the device is swimming at the sea surface, the buoyancy of the device is positive. At the command of the control system unit 3, which received the signal from the pressure sensor 1, the solenoid valve with a throttle device 11 opens and overboard water by gravity fills the ballast chamber 9, the buoyancy of the device decreases, it becomes negative, the device begins to deepen. The pressure sensor registers an increase in depth, and the control system, analyzing the depth and the rate of change according to a given control algorithm, periodically opens either a valve 11 with a throttle 10 to further fill the ballast chamber 9, or gives a command to start an electric motor with a hydraulic pump 6, outboard water is drained from the ballast chamber. In the absence of commands from the control system, valves 11 and 12 are closed.
При заглублении изделия через открытый электроклапан 12 в гидроцилиндр 13 под поршень 14, сжимая специально оттарированную упругую систему, поступает забортная вода, которая частично компенсирует увеличение плавучести прибора в зависимости от изменения плотности, температуры и солености воды. При всплытии - наоборот, упругая система, действуя на поршень, выжимает воду из гидроцилиндра. Таким образом эта система частично компенсирует изменение плавучести прибора, что сокращает необходимое количество циклов и время включения электроприборов и тем самым уменьшает расход электроэнергии.When deepening the product through an open solenoid valve 12, hydraulic cylinder 13 under the piston 14, compressing a specially calibrated elastic system, receives overboard water, which partially compensates for the increase in buoyancy of the device depending on changes in density, temperature and salinity of the water. When surfacing - on the contrary, the elastic system, acting on the piston, squeezes water from the hydraulic cylinder. Thus, this system partially compensates for the change in the buoyancy of the device, which reduces the required number of cycles and the turn-on time of electrical appliances and thereby reduces energy consumption.
По предложенному изобретению проведены расчетные работы и стендовая проверка гидравлической схемы прибора.According to the proposed invention, the calculation work and bench testing of the hydraulic circuit of the device.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004135649/11A RU2290339C2 (en) | 2004-12-06 | 2004-12-06 | Depth stabilization unit for deep-sea drifting vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004135649/11A RU2290339C2 (en) | 2004-12-06 | 2004-12-06 | Depth stabilization unit for deep-sea drifting vehicle |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2004135649A RU2004135649A (en) | 2006-05-20 |
RU2290339C2 true RU2290339C2 (en) | 2006-12-27 |
Family
ID=36658007
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2004135649/11A RU2290339C2 (en) | 2004-12-06 | 2004-12-06 | Depth stabilization unit for deep-sea drifting vehicle |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2290339C2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107878716A (en) * | 2017-10-30 | 2018-04-06 | 北京精密机电控制设备研究所 | A kind of buoyancy regulating device based on sea water pump |
RU2733190C1 (en) * | 2020-01-27 | 2020-09-29 | Акционерное общество "Центральное конструкторское бюро морской техники "Рубин" | Unmanned underwater vehicle for deep-sea diving |
-
2004
- 2004-12-06 RU RU2004135649/11A patent/RU2290339C2/en active
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107878716A (en) * | 2017-10-30 | 2018-04-06 | 北京精密机电控制设备研究所 | A kind of buoyancy regulating device based on sea water pump |
RU2733190C1 (en) * | 2020-01-27 | 2020-09-29 | Акционерное общество "Центральное конструкторское бюро морской техники "Рубин" | Unmanned underwater vehicle for deep-sea diving |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2004135649A (en) | 2006-05-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6142092A (en) | Depth control device | |
US20130239870A1 (en) | Underwater Vehicle Bouyancy System | |
CN101726285B (en) | Hydraulic driving adjustment device for underwater measurement platform | |
CN106081025A (en) | A kind of UAV navigation using multi-level piston to carry out buoyancy adjustment | |
CN108454809A (en) | A kind of automatic buoyancy of double-pump type and attitude regulating mechanism | |
CN103466047A (en) | Reciprocating buoyancy regulating unit for autonomous profile buoy platform | |
CN110884634B (en) | Sea water pump control variable-volume buoyancy adjusting system and method | |
CN113184151A (en) | Buoyancy adjusting system and method for medium-shallow depth submersible | |
AU732699B2 (en) | Depth control device | |
CN112124539A (en) | Buoyancy adjusting device for large-depth underwater robot | |
RU2290339C2 (en) | Depth stabilization unit for deep-sea drifting vehicle | |
Worall et al. | A variable buoyancy system for deep ocean vehicles | |
CN111856582B (en) | Air gun seismic source towing system and marine geological exploration ship | |
UA20094U (en) | Underwater apparatus- transporter | |
Huang et al. | Development and experiments of the passive buoyancy balance system for sea-whale 2000 AUV | |
CN114954873B (en) | Sodium azide pyrolysis driving type buoyancy adjusting system applied to submersible | |
CN213323623U (en) | Buoyancy adjusting device for large-depth underwater robot | |
KR20150012082A (en) | Buoyancy control device and submarine including the same | |
RU2247057C1 (en) | Depth stabilization unit for deep-water drifting device | |
RU2288864C2 (en) | Device for stabilization of depth of deep-sea drifting vehicle | |
JPS62187692A (en) | Hydraulic drive type underwater floating amount regulator for submarine | |
RU2524514C1 (en) | Method of controlling buoyancy of underwater vehicle | |
SU1125575A1 (en) | System for charging buoyancy of underwater probe | |
CN108674618B (en) | Plunger type deepwater diving device | |
CN113944592B (en) | Deepwater hydroelectric generation device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20160804 |
|
PD4A | Correction of name of patent owner |