RU2547102C1 - Подводный аппарат повышенной маневренности - Google Patents
Подводный аппарат повышенной маневренности Download PDFInfo
- Publication number
- RU2547102C1 RU2547102C1 RU2014103329/11A RU2014103329A RU2547102C1 RU 2547102 C1 RU2547102 C1 RU 2547102C1 RU 2014103329/11 A RU2014103329/11 A RU 2014103329/11A RU 2014103329 A RU2014103329 A RU 2014103329A RU 2547102 C1 RU2547102 C1 RU 2547102C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- underwater vehicle
- water
- hydraulic
- pipes
- propulsion system
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Изобретение относится к области судостроения, в частности к подводным аппаратам повышенной маневренности, и может использоваться при возведении морских нефтегазодобывающих платформ с прокладкой трубопроводов на дне моря. Подводный аппарат повышенной маневренности содержит обтекаемый корпус, движительный комплекс, водометные трубы с входными и выходными патрубками, причем он снабжен электрогенераторами, аккумуляторными батареями, направляющими экранами и вертикальным водозаборником. Обтекаемый корпус имеет форму капли. Движительный комплекс включает фронтальный, кормовой, левый, правый и центральный гидравлические движители, которые выполнены в виде пустотелой винтовой поверхности и установлены в зоне выходных патрубков водометных труб. Входные патрубки водометных труб размещены внутри вертикального водозаборника. Электрогенераторы установлены на гидравлических движителях. Направляющие экраны имеют форму круглой чаши и с зазором жестко крепятся к корпусу в зонах выходных патрубков водометных труб. Технический результат заключается в улучшении эксплуатационных характеристик подводного аппарата. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.
Description
Изобретение относится к судостроению, в частности к подводным аппаратам повышенной маневренности, и может использоваться при возведении морских нефтегазодобывающих платформ с прокладкой трубопроводов на дне моря.
Известно подводное судно, содержащее корпус, внутри которого в продольной плоскости ниже ватерлинии размещена по крайней мере одна труба со сквозным каналом, в средней части которой установлена водяная турбина для обеспечения движения судна, связанная с силовой установкой, причем труба выполнена цилиндрического сечения, а в носовой и кормовой ее частях смонтированы шторки для герметического перекрытия канала трубы, причем судно снабжено средством для удаления воды из трубы при закрытых шторках для создания судну положительной плавучести (патент РФ №2095276, МПК B63G 8/00, 8/22, опубл. 10.11.1997 г.).
Недостатками аналога являются значительные затраты электрической энергии для работы силовой установки и отсутствие источника возобновляемой электрической энергии.
Известен подводный аппарат повышенной маневренности, содержащий обтекаемый корпус и движительный комплекс, включающий группу носовых поперечных движителей и группу из трех или четырех кормовых маршевых реверсивных движителей, причем в качестве маршевых движителей установлены реверсивные водометные движители, которые размещены в корпусе аппарата в его кормовой части, водометные трубы, входные и выходные патрубки движителей жестко закреплены в корпусе аппарата, при этом входные патрубки отогнуты от продольной оси аппарата на угол 20-50°, а выходные патрубки установлены под углом 0-25° к продольной оси аппарата (патент РФ №2101210, МПК B6G 8/00,8/08, опубл. 10.01.1998 г.).
Недостатками подводного аппарата повышенной маневренности являются значительные затраты электрической энергии для работы движительного комплекса и отсутствие источника возобновляемой электрической энергии.
По наибольшему количеству сходных признаков и достигаемому при использовании результату данное техническое решение выбрано в качестве прототипа заявляемого технического решения.
Предлагаемый подводный аппарат повышенной маневренности устраняет недостатки прототипа и позволяет снизить затраты электрической энергии на движительный комплекс и использовать кинетическую энергию воды в качестве источника возобновляемой электрической энергии.
Технический результат, на достижение которого направлено заявляемое изобретение, состоит в снижении потребляемой электрической энергии движительного комплекса и повышении маневренности аппарата.
Для достижения технического результата в подводном аппарате повышенной маневренности, содержащем обтекаемый корпус, движительный комплекс, водометные трубы с входными и выходными патрубками, причем он снабжен электрогенераторами, аккумуляторными батареями, направляющими экранами и вертикальным водозаборником, обтекаемый корпус имеет форму капли, движительный комплекс включает фронтальный, кормовой, левый, правый и центральный гидравлические движители, которые выполнены в виде пустотелой винтовой поверхности и установлены в зоне выходных патрубков водометных труб, а входные патрубки водометных труб размещены внутри вертикального водозаборника, электрогенераторы установлены на гидравлических движителях, направляющие экраны имеют форму круглой чаши и с зазором жестко крепятся к корпусу в зонах выходных патрубков водометных труб.
Кроме того, заявленное решение имеет факультативные признаки, характеризующие его частные случаи, а именно:
- гидравлические движители имеют прямоугольное поперечное сечение (стороны а и 2а), а стенки-лопасти закручены по длине на угол от 0 до 180°;
- направляющие экраны изготовлены из прочного гибкого пластика, не подверженного биообрастанию;
- корпус изготовлен из прочной нержавеющей стали.
Отличительными признаками предлагаемого изобретения являются то, что оно снабжено электрогенераторами, аккумуляторными батареями, направляющими экранами и вертикальным водозаборником, обтекаемый корпус имеет форму капли, движительный комплекс включает фронтальный, кормовой, левый, правый и центральный движители, которые выполнены в виде пустотелой винтовой поверхности и установлены в зоне выходных патрубков водометных труб, а входные патрубки водометных труб размещены внутри вертикального водозаборника, электрогенераторы установлены на гидравлических движителях, направляющие экраны имеют форму круглой чаши и с зазором жестко крепятся к корпусу в зонах выходных патрубков водометных труб.
Предлагаемый подводный аппарат повышенной маневренности иллюстрируется чертежами, представленными на фиг.1-4.
На фиг.1 показан общий вид подводного аппарата повышенной маневренности.
На фиг.2 - продольный разрез А-А подводного аппарата повышенной маневренности.
На фиг.3 - поперечный разрез В-В подводного аппарата повышенной маневренности.
На фиг.4 - показан гидравлический движитель.
Подводный аппарат повышенной маневренности содержит обтекаемый корпус 1 в форме капли, иллюминатор 2, вертикальный водозаборник 3, люк 4, направляющие экраны 5 и раму 6. Корпус 1 изготовлен и прочной нержавеющей стали. Движительный комплекс включает водометные трубы (фронтальная 7, правая 8, кормовая 9, левая 10, и центральная 11), входные патрубки 12 размещены в полости вертикального водозаборника 3, а выходные патрубки 13 размещены в корпусе 1. В зоне выходных патрубков 13 в водометных трубах 7, 8, 9, 10, 11 установлены электрогенераторы 14, гидравлические движители 15 и электродвигатели 16 (фиг.1 и 2). Гидравлические движители 15 выполнены в виде пустотелой винтовой поверхности и имеют прямоугольное поперечное сечение (стороны а и 2а), а стенки-лопасти закручены по длине на угол от 0 до 180°. Направляющие экраны 5 имеют форму круглой чаши и с зазором (щель между поверхностью корпуса 1 и впадиной направляющего экрана 5) жестко крепятся к корпусу 1 в зонах выходных патрубков 13 водометных труб 7, 8, 9, 10, 11. Направляющие экраны 5 изготовлены из прочного гибкого пластика, не подверженного биообрастанию. В нижнем отсеке 17 корпуса 1 размещен контейнер 18 с коммутационно-защитной и электрораспределительной аппаратурой и контейнер 19 с аккумуляторными батареями. В верхнем отсеке 20 размещен пульт 21 управления и контроля аппарата (фиг.3). На фиг.4 показано размещение гидравлического движителя 15 в левой 10 водометной трубе, где вал 22, подшипники 23 и обтекаемые стойки крепления 24.
Работа подводного аппарата повышенной маневренности осуществляется следующим образом. Подводный аппарат повышенной маневренности имеет опору 6 для установки на плавсредстве с краном. Перед погружением следует зарядить аккумуляторные батареи, размещенные в контейнере 19 нижнего отсека 17, и проверить работу коммутационно-защитного и электрораспределительного оборудования, размещенного в контейнере 18. Члены экипажа через люк 4 опускается в верхний отсек 20 корпуса 1 и занимают рабочие места у пульта 21 управления и контроля аппарата перед иллюминатором 2. Рассмотрим работу движительного комплекса. На пульт 21 управления и контроля выведены исполнительные приборы управления работой движительного комплекса. От аккумуляторных батарей запускается электродвигатель 16, который раскручивает вал 22 (размещенный в подшипниках 23 со стойками крепления 24) гидравлического движителя 15 и электрогенератора 14. Далее рассмотрим движение воды при работе электродвигателя 16, например, левой 10 водометной трубы (работа других водометных труб 7, 8, 9 и 11 идентична). Вода через окна вертикального водозаборника 3 поступает во входной патрубок 12, и далее она захватывается гидравлическим движителем 15, и ускоренный закрученный поток через выходной патрубок 13 выбрасывается в полость направляющего экрана 5 и растекается по его поверхности. В щели между поверхностью корпуса 1 и впадиной направляющего экрана 5 возникает неоднородное поле скоростей. Благодаря этому в потоке возникнут инерционные силы, которые и будут создавать разряжение на поверхности корпуса 1, которые и приведут к движению аппарата вправо. Величина этой движущей силы зависит от скорости потока и площади направляющего экрана 5. В основе этого обоснования лежит эффект Коанда (energy-source.ru/-iv-/s19-.html, Г. Смирнов «Рожденные вихрем», 1982). Маневрирование аппарата при работе других водометных труб: фронтальной 7 - аппарат смещается назад; правой 8 - аппарат смещается влево; кормовой 9 - аппарат смещается вперед; центральной 11 - аппарат смещается вверх. Вниз опускается за счет отрицательной плавучести. При работе гидравлического движителя 15 электрогенератор 14 вырабатывает переменный электрический ток, который выпрямляется и заряжает аккумуляторные батареи. Идет постоянная подзарядка батарей.
Использование аппарата позволяет снизить потребляемую мощность движительного комплекса, аппарат легче по весу, проще в управлении и обладает высокой степенью маневренности.
Claims (4)
1. Подводный аппарат повышенной маневренности, включающий обтекаемый корпус, движительный комплекс, водометные трубы с входными и выходными патрубками, отличающийся тем, что он снабжен электрогенераторами, аккумуляторными батареями, направляющими экранами и вертикальным водозаборником, обтекаемый корпус имеет форму капли, движительный комплекс включает фронтальный, кормовой, левый, правый и центральный гидравлические движители, которые выполнены в виде пустотелой винтовой поверхности и установлены в зоне выходных патрубков водометных труб, а входные патрубки водометных труб размещены внутри вертикального водозаборника, электрогенераторы установлены на гидравлических движителях, направляющие экраны имеют форму круглой чаши и с зазором жестко крепятся к корпусу в зонах выходных патрубков водометных труб.
2. Подводный аппарат повышенной маневренности по п.1, отличающийся тем, что гидравлические движители имеют прямоугольное поперечное сечение (стороны а и 2а), а стенки-лопасти закручены по длине на угол от 0 до 180°.
3. Подводный аппарат повышенной маневренности по п.1, отличающийся тем, что направляющие экраны изготовлены из прочного гибкого пластика, не подверженного биообрастанию.
4. Подводный аппарат повышенной маневренности по п.1, отличающийся тем, что корпус изготовлен из прочной нержавеющей стали.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014103329/11A RU2547102C1 (ru) | 2014-02-03 | 2014-02-03 | Подводный аппарат повышенной маневренности |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014103329/11A RU2547102C1 (ru) | 2014-02-03 | 2014-02-03 | Подводный аппарат повышенной маневренности |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2547102C1 true RU2547102C1 (ru) | 2015-04-10 |
Family
ID=53296174
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014103329/11A RU2547102C1 (ru) | 2014-02-03 | 2014-02-03 | Подводный аппарат повышенной маневренности |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2547102C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105564615A (zh) * | 2015-12-29 | 2016-05-11 | 上海大学 | 一种六自由度球形水下机器人仿生眼 |
RU174716U1 (ru) * | 2017-04-07 | 2017-10-30 | Акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский институт гидротехники имени Б.Е. Веденеева" | Глубоководный аппарат с водомётным движителем |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1281414A (en) * | 1917-08-16 | 1918-10-15 | George H Pegram | Submersible boat. |
RU2101210C1 (ru) * | 1996-04-23 | 1998-01-10 | Институт проблем морских технологий Дальневосточного отделения РАН | Подводный аппарат повышенной маневренности |
RU2127692C1 (ru) * | 1997-11-05 | 1999-03-20 | Тарадонов Владимир Станиславович | Способ создания тяги любого направления на транспортном средстве |
RU2172699C1 (ru) * | 2000-11-13 | 2001-08-27 | Государственное унитарное предприятие "Санкт-Петербургское морское бюро машиностроения "Малахит" | Подводный аппарат |
WO2005016742A1 (en) * | 2003-08-19 | 2005-02-24 | Zoran Matic | Ellipsoidal submarine |
RU2356780C1 (ru) * | 2007-08-22 | 2009-05-27 | Юлия Алексеевна Щепочкина | Подводный аппарат |
-
2014
- 2014-02-03 RU RU2014103329/11A patent/RU2547102C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1281414A (en) * | 1917-08-16 | 1918-10-15 | George H Pegram | Submersible boat. |
RU2101210C1 (ru) * | 1996-04-23 | 1998-01-10 | Институт проблем морских технологий Дальневосточного отделения РАН | Подводный аппарат повышенной маневренности |
RU2127692C1 (ru) * | 1997-11-05 | 1999-03-20 | Тарадонов Владимир Станиславович | Способ создания тяги любого направления на транспортном средстве |
RU2172699C1 (ru) * | 2000-11-13 | 2001-08-27 | Государственное унитарное предприятие "Санкт-Петербургское морское бюро машиностроения "Малахит" | Подводный аппарат |
WO2005016742A1 (en) * | 2003-08-19 | 2005-02-24 | Zoran Matic | Ellipsoidal submarine |
RU2356780C1 (ru) * | 2007-08-22 | 2009-05-27 | Юлия Алексеевна Щепочкина | Подводный аппарат |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105564615A (zh) * | 2015-12-29 | 2016-05-11 | 上海大学 | 一种六自由度球形水下机器人仿生眼 |
CN105564615B (zh) * | 2015-12-29 | 2018-03-06 | 上海大学 | 一种六自由度球形水下机器人仿生眼 |
RU174716U1 (ru) * | 2017-04-07 | 2017-10-30 | Акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский институт гидротехники имени Б.Е. Веденеева" | Глубоководный аппарат с водомётным движителем |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6581537B2 (en) | Propulsion of underwater vehicles using differential and vectored thrust | |
CN102285435B (zh) | 一种潜水泵喷水推进带缆遥控水下机器人 | |
US8070544B2 (en) | Clean energy powered surfboards | |
DK2945854T3 (en) | Vessel with filling room | |
CN108248803B (zh) | 一种能够双面吸水的推进装置 | |
JP2015515413A (ja) | 船体の推進及び方向転換装置 | |
CN104229088A (zh) | 动力冲浪板用发动机舱单向负压排水系统 | |
CN204197246U (zh) | 动力冲浪板用发动机舱单向负压排水系统 | |
GB2521679A (en) | A boat fitted with an electricity generation assembly | |
RU2547102C1 (ru) | Подводный аппарат повышенной маневренности | |
CN202193198U (zh) | 喷水推进带缆遥控水下机器人 | |
GB2554045A (en) | Boat auxiliary propulsion unit | |
CN109229302A (zh) | 一种带有推进装置的救生船 | |
KR101608714B1 (ko) | 구동부 추진부 일체형 워터젯 전기 추진장치 | |
KR200441873Y1 (ko) | 해수를 이용한 선박추진장치 | |
CN209064330U (zh) | 一种带有推进装置的救生船 | |
CN102336262A (zh) | 航行动力提速螺柱螺旋叶轮推进装置 | |
KR20100004331U (ko) | 가속 구조를 가지는 선박의 추진 장치 | |
CN110844034B (zh) | 一种波浪能发电的变体式高速运输船 | |
CN211370785U (zh) | 一种潜水用的离心贯流推进装置 | |
RU2440275C1 (ru) | Глубоководный аппарат | |
CN105857542A (zh) | 一种高速高效安全保障船 | |
CN112606976A (zh) | 一种可下潜式波浪滑翔机 | |
KR20210000900U (ko) | 풍수 기계 세트 | |
GB2513373A (en) | New marine technology |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160204 |