RU2584954C1 - Энергонезависимый гидроакустический буй - Google Patents
Энергонезависимый гидроакустический буй Download PDFInfo
- Publication number
- RU2584954C1 RU2584954C1 RU2015105669/11A RU2015105669A RU2584954C1 RU 2584954 C1 RU2584954 C1 RU 2584954C1 RU 2015105669/11 A RU2015105669/11 A RU 2015105669/11A RU 2015105669 A RU2015105669 A RU 2015105669A RU 2584954 C1 RU2584954 C1 RU 2584954C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- housing
- electric generator
- control system
- impeller
- sonar
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Изобретение относится к области морской техники и предназначено для обнаружения, определения местонахождения и классификации подводных лодок и надводных кораблей. Предложен гидроакустический буй, в корпусе которого расположен водометный движитель, сообщающий устройству силу перемещения его в заданном направлении и представляющий собой водяной насос, работающий от электродвигателя. Корпус выполнен в виде сжатой сферы, сверху обтянут тонкой пленкой на тканевой основе, представляющей собой кремниевую солнечную батарею. В корпусе расположен электрогенератор, через систему управления соединенный с электродвигателем и аккумуляторной батареей. На вал электрогенератора в верхней части за пределами корпуса насажена крыльчатка, к нижней части которой шарнирно прикреплены щетки, прижимаемые к поверхности корпуса пружинами. Технический результат заключается в улучшении эксплуатационных характеристик гидроакустического буя. 3 ил.
Description
Изобретение относится к области морской технике и предназначено для эффективного электропитания устройств обнаружения, определения местонахождения и классификации подводных лодок и надводных кораблей, может выбрасываться в море самолетом и "за борт" с кораблей. Энергонезависимый гидроакустический буй принимает рабочее положение, разворачивает передатчик и опускает гидроакустический модуль на кабеле на заданную глубину.
В пассивном режиме гидрофоны улавливают звуковую энергию, создающуюся кораблями и подводными лодками, и передают информацию о пеленге и/или сигнатуре источника звука.
В активном режиме устройство испускает акустические импульсы в воде. С помощью анализа отраженного импульса можно установить точное расстояние до цели.
Известны различные типы подобных устройств, например, автономный всплывающий буй SU 637298 от 1977 г., автономная позиционная станция - RU 2096247 от 1994 г., а также автономный всплывающий буй - RU 2025395 от 15.06.92 г. Наиболее близким по технической сущности к заявленному изобретению является устройство гидроакустического обнаружения (RU 2492508 от 2013 года), содержащее корпус, электронные модули измерительной и регистрирующей аппаратуры, блок управления, барабан с буйрепом, отделяемый гидроакустический модуль и аккумуляторную батарею, корпус имеет вид сжатой сферы с четырьмя выпускными отверстиями по периметру корпуса, сверху обтянут тонкой пленкой на тканевой основе представляющей собой кремниевую солнечную батарею, кроме того, корпус оборудован водометным движителем, введены модули связи и навигации.
Общим недостатком перечисленных устройств является то, что на них применены в качестве бортовых источников энергоснабжения аккумуляторные батареи, имеющие конечное время функционирования. Удельная энергоемкость традиционных аккумуляторных батарей оказывается недостаточной и требует поиска и применения новых источников энергоснабжения с более высокими энергетическими характеристиками. Применение солнечных батарей при длительной эксплуатации становится неэффективным из-за образования пленки соли при работе в морской воде и обрастание морскими организмами.
Задачей изобретения является создание устройства, способного самостоятельно пополнять запас электроэнергии и сохранять свое местоположение и работоспособность независимо от воздействия внешних факторов, поддерживать работу солнечных батарей при любых условиях эксплуатации, осуществлять пополнение запаса энергии в любое время суток.
Требуемый технический результат достигается тем, что применяется корпус, в котором расположен водометный движитель который сообщает устройству силу, которая перемещает его в заданном направлении и представляющий собой водяной насос, работающий от электродвигателя. Корпус выполнен в виде сжатой сферы, сверху обтянут тонкой пленкой, на тканевой основе, представляющей собой кремниевую солнечную батарею. В корпусе расположен электрогенератор, через систему управления соединенный с электродвигателем и аккумуляторной батареей, на вал электрогенератора в верхней части, за пределами корпуса насажена крыльчатка, к нижней части которой шарнирно прикреплены щетки, прижимаемые к поверхности корпуса пружинами. Введен модуль космической связи для передачи информации об обнаружении надводно-подводных объектов на командный пункт и получения информации для корректировки собственного местоположения относительно данных системы глобального позиционирования GPS/ГЛОНАСС и/или изменения режима работы устройства
Сущность изобретения поясняется чертежом, где на Фиг. 1 представлено устройство энергонезависимого гидроакустического буя, включающее в свой состав:
1 - крыльчатка;
2 - щетки;
3 - вал электрогенератора;
4 - корпус;
5 - выпускные отверстия водометного движителя;
6 - барабан;
7 - буйреп;
8 - отделяемый гидроакустический модуль.
На Фиг. 2 представлена принципиальная схема электропитания энергонезависимого гидроакустического буя, где:
1 - крыльчатка;
9 - электрогенератор;
10 - система управления;
11 - аккумуляторная батарея;
12 - нагрузка;
13 - солнечная батарея.
На Фиг. 3 представлена схема устройства очистки солнечных батарей энергонезависимого гидроакустического буя, где:
1 - крыльчатка;
2 - щетки;
3 - вал электрогенератора;
14 - прижимные пружины.
Изобретение работает следующим образом: при постановке, как с самолета, так и с корабля устройство приводится в рабочее состояние. Если при постановке устройство оказалось перевернутым и не приняло исходное для работы положение, то при опускании гидроакустического модуля (8) выполняемого по команде системы управления (10), центр тяжести устройства значительно смещается в низ, что неминуемо приведет устройство в рабочее положение. Глубина опускания модуля выбирается в соответствии с глубиной и гидрологией на данном участке моря и может меняться по программе или по команде командного пункта. Солнечная батарея (13), при воздействии солнечных лучей начинает генерировать электроэнергию, отправляя ее на нагрузку (12) потребителям или пополняя запас аккумуляторной батареи (11).
Для поверхности моря характерно перемещение больших воздушных масс. Большую часть времени там дуют ветра, их интенсивность зависит от широты места, климатических условий в данном регионе и сезона года. Поэтому после установки гидроакустического буя в рабочее положение на крыльчатку (1) воздействует воздушный поток, приводя ее во вращательное движение. Через вал электрогенератора (3) в движение приходит и ротор электрогенератора (9). Вырабатываемая электроэнергия поступает в систему управления (10), которая распределяет ее или напрямую на нагрузку (12) или накапливает в аккумуляторной батареи (11). Наличие в энергонезависимом гидроакустическим буе крыльчатки (1) и электрогенератора (9) делает его по-настоящему независимым от светового времени суток, а наличие солнечной батареи (13) позволяет компенсировать электропитание нагрузки в период штиля. Для выравнивания обоих способов получения электроэнергии в устройстве имеется аккумуляторная батарея (11). В качестве нагрузки (12) выступают: электродвигатель водометного движителя, электронные модули измерительной и регистрирующей аппаратуры, система управления, барабан с буйрепом, отделяемый гидроакустический модуль, модули связи и навигации.
В процессе эксплуатации в морской воде на поверхность солнечной батареи осаждается соль и активно развиваются морские водоросли, что снижает эффективность солнечной батареи. Для предотвращения этого к нижней части крыльчатки (1) шарнирно прикреплены щетки (2), прижимаемые к поверхности корпуса пружинами. Воздушный поток, раскручивая крыльчатку (1) автоматически раскручивает и щетки (2), которые очищают поверхность солнечных батарей от возможных загрязнений.
Блок позиционирования определит местонахождение устройства и при необходимости сообщит системе управления расхождение истинных координат с заданными. Вычислительное устройство системы управления выработает необходимые решения для изменения положения устройства и выдаст управляющее воздействие на запуск электродвигателя водометного движителя и откроет соответствующие выпускные отверстия для движения устройства в заданную точку, что особенно важно при постановке нескольких устройств и построении гидроакустических барьеров.
За счет возможности маневрировать и пополнять запас электроэнергии, устройство может длительное время находиться в заданной точке, несмотря на гидрометеорологические воздействия, или изменить свое местоположение по программе или команде, получаемой по средствам связи. Время работы устройства ограничено износостойкостью входящих в него модулей и устройств, временными возможностями солнечной батареи по генерации электроэнергии, что несравнимо дольше существующих средств, использующих не пополняемые источники электроэнергии.
При невозможности пополнения истощенных источников электропитания устройство переходит в режим ожидания. Изменение условий, пополнение запасов электропитания, переводит устройство в рабочее положение с выполнением заложенных функций в полном объеме.
Предложенное изобретение позволит устройству эффективно, на протяжении длительного времени, сохранять работоспособность, т.е. обнаруживать, определять местонахождение, классифицировать, выдавать целеуказания для уничтожения подводных лодок и надводных кораблей противника на всей акватории мирового океана.
Claims (1)
- Энергонезависимый гидроакустический буй, содержащий корпус в виде сжатой сферы, оборудованный водометным движителем, корпус сверху обтянут тонкой пленкой на тканевой основе, представляющей собой кремниевую солнечную батарею, отличающийся тем, что в корпусе расположен электрогенератор, через систему управления соединенный с электродвигателем и аккумуляторной батареей, на вал электрогенератора в верхней части за пределами корпуса насажена крыльчатка, к нижней части которой шарнирно прикреплены щетки, прижимаемые к поверхности корпуса пружинами.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015105669/11A RU2584954C1 (ru) | 2015-02-19 | 2015-02-19 | Энергонезависимый гидроакустический буй |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015105669/11A RU2584954C1 (ru) | 2015-02-19 | 2015-02-19 | Энергонезависимый гидроакустический буй |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2584954C1 true RU2584954C1 (ru) | 2016-05-20 |
Family
ID=56012435
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015105669/11A RU2584954C1 (ru) | 2015-02-19 | 2015-02-19 | Энергонезависимый гидроакустический буй |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2584954C1 (ru) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107554703A (zh) * | 2017-09-06 | 2018-01-09 | 何国斌 | 一种利用波浪能的浮标及固定桩发电装置 |
RU2662570C2 (ru) * | 2016-12-12 | 2018-07-26 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки институт океанологии им. П.П. Ширшова Российской академии наук | Устройство для реализации способа передвижения по вертикали подводного аппарата за счёт солнечной энергии, использующее управление его плавучестью |
RU2664613C1 (ru) * | 2016-12-12 | 2018-08-21 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки институт океанологии им. П.П. Ширшова Российской академии наук | Способ передвижения по вертикали подводного аппарата за счет солнечной энергии, использующий управление его плавучестью |
RU184783U1 (ru) * | 2018-01-31 | 2018-11-08 | Федеральное Государственное Казенное Военное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Тихоокеанское Высшее Военно-Морское Училище Имени С.О. Макарова" Министерства Обороны Российской Федерации (Г. Владивосток) | Радиогидроакустический буй на микроконтроллере |
RU193093U1 (ru) * | 2019-06-25 | 2019-10-14 | Федеральное Государственное Казенное Военное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Тихоокеанское Высшее Военно-Морское Училище Имени С.О. Макарова" Министерства Обороны Российской Федерации (Г. Владивосток) | Радиогидроакустический буй на микроконтроллере с базой данных эталонных сигналов |
RU2765274C1 (ru) * | 2021-07-26 | 2022-01-27 | Федеральное государственное казенное образовательное учреждение высшего образования "Московский пограничный институт Федеральной службы безопасности Российской Федерации" | Устройство гидроакустического обнаружения с возобновляемым источником электропитания |
RU215252U1 (ru) * | 2021-02-04 | 2022-12-06 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия им. Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова" | Автономное средство измерения гидрофизических параметров |
US11679895B2 (en) | 2020-03-05 | 2023-06-20 | Rockwell Collins, Inc. | Method and apparatus for autonomous buoy-based situational awareness for flying boats |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001278183A (ja) * | 2000-03-29 | 2001-10-10 | Matsushita Seiko Co Ltd | ブ イ |
KR100650793B1 (ko) * | 2006-02-16 | 2006-11-28 | (주)한국초음파연구소 | 부표 |
KR20090015263A (ko) * | 2007-08-08 | 2009-02-12 | 한국해양대학교 산학협력단 | 태양광과 풍력 및 파력을 이용한 등부표용 하이브리드 발전및 관리시스템 |
RU2492508C1 (ru) * | 2012-03-14 | 2013-09-10 | Федеральное государственное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого МО РФ | Устройство гидроакустического обнаружения |
RU143216U1 (ru) * | 2014-05-13 | 2014-07-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" | Система энергоснабжения плавучих средств навигационного обеспечения судовождения |
-
2015
- 2015-02-19 RU RU2015105669/11A patent/RU2584954C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001278183A (ja) * | 2000-03-29 | 2001-10-10 | Matsushita Seiko Co Ltd | ブ イ |
KR100650793B1 (ko) * | 2006-02-16 | 2006-11-28 | (주)한국초음파연구소 | 부표 |
KR20090015263A (ko) * | 2007-08-08 | 2009-02-12 | 한국해양대학교 산학협력단 | 태양광과 풍력 및 파력을 이용한 등부표용 하이브리드 발전및 관리시스템 |
RU2492508C1 (ru) * | 2012-03-14 | 2013-09-10 | Федеральное государственное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого МО РФ | Устройство гидроакустического обнаружения |
RU143216U1 (ru) * | 2014-05-13 | 2014-07-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" | Система энергоснабжения плавучих средств навигационного обеспечения судовождения |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2662570C2 (ru) * | 2016-12-12 | 2018-07-26 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки институт океанологии им. П.П. Ширшова Российской академии наук | Устройство для реализации способа передвижения по вертикали подводного аппарата за счёт солнечной энергии, использующее управление его плавучестью |
RU2664613C1 (ru) * | 2016-12-12 | 2018-08-21 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки институт океанологии им. П.П. Ширшова Российской академии наук | Способ передвижения по вертикали подводного аппарата за счет солнечной энергии, использующий управление его плавучестью |
CN107554703A (zh) * | 2017-09-06 | 2018-01-09 | 何国斌 | 一种利用波浪能的浮标及固定桩发电装置 |
CN107554703B (zh) * | 2017-09-06 | 2019-07-26 | 何国斌 | 一种利用波浪能的浮标及固定桩发电装置 |
RU184783U1 (ru) * | 2018-01-31 | 2018-11-08 | Федеральное Государственное Казенное Военное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Тихоокеанское Высшее Военно-Морское Училище Имени С.О. Макарова" Министерства Обороны Российской Федерации (Г. Владивосток) | Радиогидроакустический буй на микроконтроллере |
RU193093U1 (ru) * | 2019-06-25 | 2019-10-14 | Федеральное Государственное Казенное Военное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Тихоокеанское Высшее Военно-Морское Училище Имени С.О. Макарова" Министерства Обороны Российской Федерации (Г. Владивосток) | Радиогидроакустический буй на микроконтроллере с базой данных эталонных сигналов |
US11679895B2 (en) | 2020-03-05 | 2023-06-20 | Rockwell Collins, Inc. | Method and apparatus for autonomous buoy-based situational awareness for flying boats |
RU215252U1 (ru) * | 2021-02-04 | 2022-12-06 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия им. Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова" | Автономное средство измерения гидрофизических параметров |
RU2765274C1 (ru) * | 2021-07-26 | 2022-01-27 | Федеральное государственное казенное образовательное учреждение высшего образования "Московский пограничный институт Федеральной службы безопасности Российской Федерации" | Устройство гидроакустического обнаружения с возобновляемым источником электропитания |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2584954C1 (ru) | Энергонезависимый гидроакустический буй | |
US10589829B2 (en) | Gliding robotic fish navigation and propulsion | |
JP6829743B2 (ja) | Ai基盤海洋情報の調査および監視のためのエネルギー自立型海洋ドローンおよびその方法 | |
Meyer | Glider technology for ocean observations: A review | |
Griffiths | Technology and applications of autonomous underwater vehicles | |
CA2873874C (en) | Satellite and acoustic tracking device | |
Busquets et al. | Low-cost AUV based on Arduino open source microcontroller board for oceanographic research applications in a collaborative long term deployment missions and suitable for combining with an USV as autonomous automatic recharging platform | |
CN109178228A (zh) | 由绿色能源驱动的海上漂浮式综合设施平台 | |
JP2024057001A (ja) | 後退可能な海洋発電のためのシステムおよび方法 | |
CN105905244A (zh) | 自守位声纳定位浮标 | |
KR20200104436A (ko) | 자율방식의 해양 쓰레기 수거 시스템 | |
EP2863257B1 (en) | Underwater images acquisition and processing system | |
Diamant et al. | THEMO: The Texas A&M‐University of Haifa‐Eastern Mediterranean Observatory | |
CN205378034U (zh) | 漂浮拍摄装置 | |
RU2492508C1 (ru) | Устройство гидроакустического обнаружения | |
CN207274973U (zh) | 一种基于物联网的泥沙淤积监测装置 | |
Joslin et al. | Development of an adaptable monitoring package for marine renewable energy | |
RU83341U1 (ru) | Двухсредный гидроакустический аварийный маяк (варианты) | |
Townsend | In situ results from a new energy scavenging system for an autonomous underwater vehicle | |
Thompson et al. | MBARI mapping AUV operations in the gulf of California 2015 | |
Kyozuka et al. | A floating/submersible tidal current power generator applicable in low speed tidal flow | |
KR101151330B1 (ko) | 파력을 이용한 로봇선박 | |
Fujii et al. | A water sensing device control system for long-term monitoring | |
Vesecky et al. | Prototype autonomous mini-buoy for use in a wireless networked, ocean surface sensor array | |
Higgins et al. | Short Range Wave Glider |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170220 |