RU2451563C1 - Apparatus for producing active effect on secure water body intruders - Google Patents
Apparatus for producing active effect on secure water body intruders Download PDFInfo
- Publication number
- RU2451563C1 RU2451563C1 RU2010144004/28A RU2010144004A RU2451563C1 RU 2451563 C1 RU2451563 C1 RU 2451563C1 RU 2010144004/28 A RU2010144004/28 A RU 2010144004/28A RU 2010144004 A RU2010144004 A RU 2010144004A RU 2451563 C1 RU2451563 C1 RU 2451563C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- module
- current switch
- charger
- cable line
- discharge current
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к области гидроакустики и может быть использовано в системах активного воздействия на нарушителей охраняемых акваторий, подводных и надводных объектов.The invention relates to the field of hydroacoustics and can be used in systems of active exposure to violators of protected areas, underwater and surface objects.
Известно устройство водного электризуемого заграждения с изолированной от воды линейной частью, содержащее источник переменного электрического тока, соединенный через кабельную линию и соединительные герметические отверстия болтами с линейной частью, выполненной в виде изолированных от воды металлических электродов, причем источник переменного тока выполнен в виде генератора прямоугольных биполярных импульсов (заявка РФ 96102738 от 14.02.1996 г., МПК Н05С 1/00, Н05С 3/00). В устройстве реализован принцип воздействия на нарушителя акустическими импульсами, возбуждаемыми при электрическом пробое между электродами за счет электрогидравлического эффекта.A device is known for a water electrified fence with a linear part isolated from water, containing an alternating current source connected via a cable line and connecting hermetic openings with bolts to a linear part made in the form of metal electrodes isolated from water, the alternating current source being a rectangular bipolar generator pulses (RF application 96102738 dated 02.14.1996, IPC Н05С 1/00, Н05С 3/00). The device implements the principle of exposure to the intruder with acoustic pulses excited during an electrical breakdown between the electrodes due to the electro-hydraulic effect.
Недостатками данного устройства являются сложность установки системы электродов в акватории, необходимость работы с высокими напряжениями (до 100 кВ), малая дистанция воздействия из-за низкого уровня сигнала.The disadvantages of this device are the difficulty of installing the electrode system in the water area, the need to work with high voltages (up to 100 kV), a small exposure distance due to the low signal level.
Известно устройство для активного воздействия на нарушителей акваторий и водных объектов, содержащее установленные в охраняемой акватории на разной глубине пары электродов, соединенных с покрытыми изоляцией проводниками, соединенными через коммутационное устройство с источником тока, причем перед зоной расположения электродов расположены датчики обнаружения, которые через управляющие блоки соединены с коммутационным устройством. В этом устройстве реализован принцип воздействия на нарушителей электрическим током, который, протекая через его тело, вызывает болевые ощущения и затрудняет продвижение к охраняемому объекту (патент РФ №2337508, от 05.02.2007 г., МПК H05C 1/00, A22B 3/06). Устройство позволяет обеспечить образование относительно больших непреодолимых для нарушителя объемов, многократное воздействие, нелетальность воздействия, поражение как одиночных, так и групповых целей.A device is known for actively acting on violators of water areas and water bodies, comprising pairs of electrodes installed in a protected water area at different depths connected to insulated conductors connected through a switching device to a current source, and detection sensors are located in front of the electrode location zone through control units connected to a switching device. This device implements the principle of exposure to intruders with an electric current, which, flowing through his body, causes pain and makes it difficult to move to a protected object (RF patent No. 2337508, dated 05.02.2007, IPC H05C 1/00, A22B 3/06 ) The device allows for the formation of relatively large volumes insurmountable for the intruder, repeated exposure, non-lethal effects, defeat of both single and group targets.
Недостатками данного устройства являются сложность установки системы электродов в акватории и поддержания электродов в работоспособном состоянии из-за образования на них отложений, невозможность мобильной перестановки в другую зону, высокая энергоемкость устройства, необходимость работы с высокими напряжениями, отсутствие воздействия на пловца в гидрокостюме из неэлектропроводного материала.The disadvantages of this device are the difficulty of installing the electrode system in the water area and maintaining the electrodes in working condition due to the formation of deposits on them, the impossibility of mobile relocation to another zone, the high energy intensity of the device, the need to work with high voltages, the lack of exposure to the swimmer in a wetsuit made of non-conductive material .
Известно устройство возбуждения мощных акустических импульсов, которое может применяться в системах защиты акваторий, содержащее надводный модуль, включающий источник электрической энергии, блок формирования импульсов в виде зарядного устройства, накопителя энергии, коммутатора, и соединенный с ним кабельной линией подводный модуль в виде расположенного в герметичном корпусе электродинамического индуктора с излучающим диском (авт. свид. СССР №355990, МПК B06B 1/04, 05.11.1970 г.).A device for exciting high-power acoustic pulses is known, which can be used in water protection systems containing a surface module including an electric energy source, a pulse generation unit in the form of a charger, energy storage device, a switch, and an underwater module connected to it by a cable line in the form of a sealed electrodynamic inductor housing with a radiating disk (ed. certificate. USSR No. 355990, IPC B06B 1/04, 11/05/1970).
Недостатком этого устройства является необходимость использования в надводном модуле высоких уровней напряжения до 10 кВ и передача их по кабельной линии в подводную часть, что в условиях эксплуатации в воде чрезвычайно опасно.The disadvantage of this device is the need to use high voltage levels of up to 10 kV in the surface module and transfer them via cable line to the underwater part, which is extremely dangerous under conditions of operation in water.
Наиболее близким к предлагаемому устройству по технической сущности и достигаемому результату (прототипом) является известное устройство активного воздействия на нарушителей охраняемых акваторий, содержащее надводный модуль с источником электрической энергии, кабельную линию, соединительное устройство, подводный модуль с линейной частью, а также блок формирования импульсов, включающий зарядное устройство, подключенные к его выходу последовательно накопитель энергии и коммутатор, при этом линейная часть подводного модуля выполнена в виде системы электродов, обеспечивающих при разряде на них накопителя возбуждение мощных акустических импульсов за счет электрогидравлического эффекта (авт. свид. РФ на полезную модель №33291 МПК A22B 3/00 от 26.06.2003 г.).Closest to the proposed device in technical essence and the achieved result (prototype) is a known device for actively affecting intruders of protected water areas, containing a surface module with an electric energy source, a cable line, a connecting device, an underwater module with a linear part, and also a pulse generating unit, including a charger, an energy storage device and a switch connected in series to its output, while the linear part of the underwater module is made in the form of a system of electrodes that, when a drive is discharged onto them, excites powerful acoustic pulses due to the electro-hydraulic effect (ed. certificate for the utility model No. 333291 IPC A22B 3/00 dated 06/26/2003).
Недостатками данного устройства являются: необходимость генерации в надводной части высоких уровней напряжения до 100 кВ и передача их по кабельной линии в подводную часть, что в условиях эксплуатации в воде чрезвычайно опасно, а также низкая зона действия, так как возбуждаемый линейной частью акустический импульс не имеет направленности.The disadvantages of this device are: the need to generate in the surface part of high voltage levels up to 100 kV and transfer them via a cable line to the underwater part, which is extremely dangerous under operating conditions in water, as well as a low coverage area, since the acoustic pulse excited by the linear part does not have directionality.
Техническим результатом изобретения является увеличение зоны действия за счет направленности излучения и повышение уровня безопасности эксплуатации за счет исключения высоких напряжений в надводном модуле.The technical result of the invention is to increase the coverage area due to the directivity of radiation and increase the level of operational safety by eliminating high voltages in the surface module.
Технический результат достигается за счет того, что в устройстве активного воздействия на нарушителей охраняемых акваторий, содержащем надводный модуль с источником электрической энергии, кабельную линию, соединительное устройство, подводный модуль с линейной частью, а также блок формирования импульсов, включающий зарядное устройство, подключенные к его выходу последовательно накопитель энергии и коммутатор разрядного тока, линейная часть подводного модуля выполнена в виде размещенного в герметичном корпусе электродинамического индуктора с излучающим диском, при этом блок формирования импульсов размещен в герметичном корпусе подводного модуля и снабжен аккумулятором, соединенным с зарядным устройством, выполненным в виде последовательно соединенных коммутатора зарядного тока, преобразователя напряжения, высоковольтного повышающего трансформатора и выпрямителя, при этом надводный модуль снабжен блоком зарядки аккумулятора, блоком управления коммутатором зарядного тока и блоком управления коммутатором разрядного тока, соединенными через кабельную линию соответственно с аккумулятором, коммутатором зарядного тока и коммутатором разрядного тока, причем соединительное устройство выполнено в виде герметичного кабельного разъема.The technical result is achieved due to the fact that in the device of active influence on violators of protected water areas, containing a surface module with an electric energy source, a cable line, a connecting device, an underwater module with a linear part, and also a pulse forming unit including a charger connected to it the output is sequentially an energy storage device and a discharge current switch, the linear part of the underwater module is made in the form of an electrodynamic and a generator with a radiating disk, while the pulse forming unit is placed in a sealed housing of the underwater module and is equipped with a battery connected to a charger made in the form of a series-connected charging current switch, voltage converter, high-voltage step-up transformer and rectifier, while the surface module is equipped with a charging unit battery, the control unit of the switch of the charging current and the control unit of the switch of the discharge current, connected via a cable line to tvetstvenno with the battery charging current switch and the switch of the discharge current, wherein the connecting device is designed as a watertight connector.
На чертеже условно представлена блок-схема предлагаемого устройства. The drawing conventionally shows a block diagram of the proposed device.
Устройство содержит надводный модуль 1, включающий источник электрической энергии 2, блок зарядки аккумулятора 3, блок управления коммутатором зарядного тока 4 и блок управления коммутатором разрядного тока 5, кабельную линию 6, соединительное устройство 7 в виде герметичного кабельного разъема и подводный модуль 8, содержащий расположенные в герметичном корпусе 9 аккумуляторную батарею 10, зарядное устройство, выполненное в виде последовательно соединенных коммутатора зарядного тока 11, преобразователя напряжения 12, высоковольтного повышающего трансформатора 13 и выпрямителя 14, накопитель энергии 15, коммутатор разрядного тока 16 и электродинамический индуктор 17 с излучающим диском 18, при этом блок зарядки аккумулятора 3, блок управления коммутатором зарядного тока 4 и блок управления коммутатором разрядного тока 5 соединены через кабельную линию 6 с соответствующими входами аккумуляторной батареи 10, коммутатором зарядного тока 11 и коммутатором разрядного тока 16.The device comprises a surface module 1, including an electric energy source 2, a battery charging unit 3, a control unit for a charge current switch 4 and a control unit for a discharge current switch 5, a cable line 6, a connecting device 7 in the form of a sealed cable connector, and an underwater module 8 containing in a sealed enclosure 9 a battery 10, a charger made in the form of a series-connected switch of the charging current 11, the voltage Converter 12, high-voltage boost a transformer 13 and a rectifier 14, an energy storage device 15, a discharge current switch 16 and an electrodynamic inductor 17 with a radiating disk 18, while the battery charging unit 3, the control unit of the charging current switch 4 and the control unit of the discharge current switch 5 are connected via a cable line 6 sec the corresponding inputs of the battery 10, the charge current switch 11 and the discharge current switch 16.
Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.
Надводный модуль 1 устанавливается на плавающей платформе либо на берегу.The surface module 1 is installed on a floating platform or on the shore.
Подводный модуль закрепляется на координатно-поворотном устройстве (на чертеже не показано) и погружается в воду.The underwater module is mounted on a rotary coordinate device (not shown in the drawing) and immersed in water.
При обнаружении нарушителя (визуально либо с помощью гидроакустической станции) ось подводного модуля ориентируется в направлении нарушителя.Upon detection of the intruder (visually or using a sonar station), the axis of the underwater module is oriented in the direction of the intruder.
Источник электрической энергии 2, находящийся в надводном модуле 1, осуществляет электрическое питание всего устройства. Блок зарядки аккумуляторной батареи 3 через кабельную линию 6 и соединительное устройство 7 заряжает аккумуляторную батарею 10, расположенную в подводном модуле 8.The source of electrical energy 2, located in the surface module 1, provides electrical power to the entire device. The battery charging unit 3 through the cable line 6 and the connecting device 7 charges the battery 10 located in the underwater module 8.
Зарядка накопителя энергии 15, который содержит высоковольтные конденсаторы, осуществляется при включении коммутатора зарядного тока 11, который управляется блоком управления 4. При включении коммутатора 11 постоянный ток от аккумуляторной батареи преобразуется в переменный с помощью преобразователя напряжения 12, затем он подается на высоковольтный повышающий трансформатор 13, затем его преобразуют в постоянный с помощью выпрямителя 14 и подают на накопитель энергии 15.Charging the energy storage device 15, which contains high-voltage capacitors, is carried out when the charging current switch 11 is turned on, which is controlled by the control unit 4. When the switch 11 is turned on, the direct current from the battery is converted into alternating current using the voltage converter 12, then it is supplied to the high-voltage step-up transformer 13 , then it is converted into constant using a rectifier 14 and fed to the energy storage 15.
Разряд накопителя энергии 15 на спираль индуктора 17 осуществляется включением коммутатора разрядного тока 16, который управляется блоком управления 5, расположенным в надводном модуле 1.The discharge of energy storage 15 to the coil of the inductor 17 is carried out by turning on the discharge current switch 16, which is controlled by a control unit 5 located in the surface module 1.
При протекании разрядного тока через спираль индуктора 17 в диске-излучателе 18, в соответствии с законом электромагнитной индукции, возникают кольцевые токи, имеющие направление, противоположное току в спирали. Возникает импульс силы отталкивания между диском и спиралью. Движение в воде диска 18 приводит к излучению гидроакустического импульса, который, в свою очередь, проникая в тело пловца, оказывает заданное физиологическое воздействие.When the discharge current flows through the spiral of the inductor 17 in the emitter disk 18, in accordance with the law of electromagnetic induction, ring currents arise, having a direction opposite to the current in the spiral. A repulsive force pulse arises between the disk and the spiral. The movement in the water of the disk 18 leads to the emission of a hydroacoustic pulse, which, in turn, penetrating the swimmer's body, has a given physiological effect.
Изобретение обеспечивает увеличение зоны действия при той же потребляемой электрической энергии за счет узкой диаграммы направленности излучения и более высокого электроакустического КПД преобразователя (в 2-3 раза при ширине диаграммы направленности порядка 40 градусов и электроакустическом КПД порядка 5-10%), а также повышение уровня безопасности эксплуатации за счет исключения высоких напряжений в надводном модуле 1 и в кабельной линии 6 (напряжение 24 В пост.).The invention provides an increase in the coverage area for the same consumed electric energy due to a narrow radiation pattern and higher electro-acoustic efficiency of the transducer (2-3 times with a beam width of about 40 degrees and electro-acoustic efficiency of about 5-10%), as well as increasing the level safety of operation due to the exclusion of high voltages in the surface module 1 and in the cable line 6 (voltage 24 V DC).
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010144004/28A RU2451563C1 (en) | 2010-10-28 | 2010-10-28 | Apparatus for producing active effect on secure water body intruders |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010144004/28A RU2451563C1 (en) | 2010-10-28 | 2010-10-28 | Apparatus for producing active effect on secure water body intruders |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2010144004A RU2010144004A (en) | 2012-05-10 |
| RU2451563C1 true RU2451563C1 (en) | 2012-05-27 |
Family
ID=46231621
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010144004/28A RU2451563C1 (en) | 2010-10-28 | 2010-10-28 | Apparatus for producing active effect on secure water body intruders |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2451563C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2525328C1 (en) * | 2012-12-21 | 2014-08-10 | Григорий Николаевич Щербаков | Method and apparatus for deactivating anti-landing mines and underwater reconnaissance robots |
| RU2696048C2 (en) * | 2017-11-21 | 2019-07-30 | Российская Федерация, от имени которой выступает ФОНД ПЕРСПЕКТИВНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ | Method for active protection of water area by impact-wave action on underwater object and device for its implementation |
| RU2801544C1 (en) * | 2022-11-11 | 2023-08-10 | Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации | Method of spatial orientation of the non-lethal impact system |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2553841C2 (en) * | 2012-11-26 | 2015-06-20 | Григорий Николаевич Щербаков | Method and apparatus for compound effect on intruder |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2309872C1 (en) * | 2006-05-10 | 2007-11-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие центральный научно-исследовательский институт "Гидроприбор" | Device for hydroacoustic observation of underwater signal and jamming situation |
| RU2337508C1 (en) * | 2007-02-05 | 2008-10-27 | Федеральное Государственное учреждение "12 Центральный научно-исследовательский институт Минобороны России" | Method for water-based object protection from unauthorised penetration |
| JP2009093520A (en) * | 2007-10-11 | 2009-04-30 | Sogo Keibi Hosho Co Ltd | Security device, security system, and security method |
| RU2358289C1 (en) * | 2007-11-09 | 2009-06-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Специальное научно-производственное объединение "Элерон" (ФГУП "СНПО "Элерон") | Method and system of detecting objects during hydrolocation |
| EP2116826A1 (en) * | 2007-02-15 | 2009-11-11 | Atsumi Electric Co., Ltd. | Heat-ray sensor |
-
2010
- 2010-10-28 RU RU2010144004/28A patent/RU2451563C1/en active IP Right Revival
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2309872C1 (en) * | 2006-05-10 | 2007-11-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие центральный научно-исследовательский институт "Гидроприбор" | Device for hydroacoustic observation of underwater signal and jamming situation |
| RU2337508C1 (en) * | 2007-02-05 | 2008-10-27 | Федеральное Государственное учреждение "12 Центральный научно-исследовательский институт Минобороны России" | Method for water-based object protection from unauthorised penetration |
| EP2116826A1 (en) * | 2007-02-15 | 2009-11-11 | Atsumi Electric Co., Ltd. | Heat-ray sensor |
| JP2009093520A (en) * | 2007-10-11 | 2009-04-30 | Sogo Keibi Hosho Co Ltd | Security device, security system, and security method |
| RU2358289C1 (en) * | 2007-11-09 | 2009-06-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Специальное научно-производственное объединение "Элерон" (ФГУП "СНПО "Элерон") | Method and system of detecting objects during hydrolocation |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2525328C1 (en) * | 2012-12-21 | 2014-08-10 | Григорий Николаевич Щербаков | Method and apparatus for deactivating anti-landing mines and underwater reconnaissance robots |
| RU2696048C2 (en) * | 2017-11-21 | 2019-07-30 | Российская Федерация, от имени которой выступает ФОНД ПЕРСПЕКТИВНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ | Method for active protection of water area by impact-wave action on underwater object and device for its implementation |
| RU2801544C1 (en) * | 2022-11-11 | 2023-08-10 | Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации | Method of spatial orientation of the non-lethal impact system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2010144004A (en) | 2012-05-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2451563C1 (en) | Apparatus for producing active effect on secure water body intruders | |
| CN104395190B (en) | System and method for prevention of adhesion of organisms in water to a substrate in contact with water | |
| CA2112461A1 (en) | Infra-acoustic/electric fish fence | |
| EP3310160A1 (en) | Marine predator repellent apparatus and system | |
| CN103116157B (en) | Plasma sonar buoy | |
| CN204175337U (en) | The advanced alarm of tunnel water damage | |
| RU2223346C1 (en) | Device for corrosion protection by pulse current | |
| CN110243236A (en) | A kind of anti-frogman's device of repetition pulse strong shock wave and working method | |
| US6771565B2 (en) | Low voltage seismic sound source | |
| RU130313U1 (en) | CORROSION PROTECTION STATION BY PULSE CURRENT | |
| RU2337508C1 (en) | Method for water-based object protection from unauthorised penetration | |
| RU33291U1 (en) | Means of active protection of water areas | |
| Teslenko et al. | Generation and focusing of shock-acoustic waves in a liquid by a multicenter electric discharge | |
| RU2681967C1 (en) | Water area active protection device by the shock-wave impact on the underwater object | |
| RU2579985C2 (en) | Electrified security and protection device | |
| RU2491645C1 (en) | Underwater electrified barrier | |
| CN211472376U (en) | Underwater invisible barrier net capable of being quickly laid and recovered | |
| RU92467U1 (en) | DEVICE FOR INCREASING PRODUCTION OF HYDROCARBON RAW MATERIALS | |
| RU90840U1 (en) | ELECTRICAL INSTALLATION FOR INFLUENCE ON PRODUCTIVE LAYERS OF USEFUL FOSSILS THROUGH A WELL | |
| RU2406191C1 (en) | Electrical discharge acoustic generator | |
| RU2344576C1 (en) | Method of producing constant electric power | |
| CN201926717U (en) | Accurate warning system for direct lightning stroke within protection scope | |
| RU2388191C1 (en) | Method for generation of permanent electric energy | |
| KR20180005077A (en) | Shark repelling device | |
| Schaefer et al. | Non lethal unfriendly swimmer and pipe defense combining sound and flash pulses using a new sparker |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20151029 |
|
| PD4A | Correction of name of patent owner | ||
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20160710 |
|
| PD4A | Correction of name of patent owner | ||
| PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20170511 |
|
| PD4A | Correction of name of patent owner |