RU2721638C1 - Система уравнительно-дифферентная для автономного необитаемого подводного аппарата с автоматическим и дистанционным управлением - Google Patents
Система уравнительно-дифферентная для автономного необитаемого подводного аппарата с автоматическим и дистанционным управлением Download PDFInfo
- Publication number
- RU2721638C1 RU2721638C1 RU2019133352A RU2019133352A RU2721638C1 RU 2721638 C1 RU2721638 C1 RU 2721638C1 RU 2019133352 A RU2019133352 A RU 2019133352A RU 2019133352 A RU2019133352 A RU 2019133352A RU 2721638 C1 RU2721638 C1 RU 2721638C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- equalizing
- underwater vehicle
- tanks
- cisterns
- trimming
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63G—OFFENSIVE OR DEFENSIVE ARRANGEMENTS ON VESSELS; MINE-LAYING; MINE-SWEEPING; SUBMARINES; AIRCRAFT CARRIERS
- B63G8/00—Underwater vessels, e.g. submarines; Equipment specially adapted therefor
- B63G8/14—Control of attitude or depth
- B63G8/26—Trimming equipment
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Manipulator (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области подводного судостроения, в частности к системам управления плавучестью и дифферентом подводных устройств. Система уравнительно-дифферентная автономного необитаемого подводного аппарата включает в себя носовую и кормовую цистерны, насосы и трубопроводы для приема и удаления воды из цистерн. Цистерны выполнены эластичными, выполняющими как уравнительную, так и дифферентную функцию. Установлены цистерны в прочном корпусе автономного необитаемого подводного аппарата и оборудованы тензодатчиками для измерения веса и объема воды, находящимися внутри упомянутых выше цистерн, а операции изменения плавучести и дифферента выполняются дистанционно с помощью блока автоматики, высоконапорных электронасосов и клапанов. Достигается компактность уравнительно-дифферентной системы. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Изобретение относится к области подводного судостроения, в частности к системам управления плавучестью и дифферентом подводных устройств. Уравнительно-дифферентная система (УДС) автономного необитаемого подводного аппарата (АНПА) содержит две независимые, размещенные в оконечностях уравнительно-дифферентные цистерны для приема забортной воды, высоконапорные насосы, трубопроводы с запорной арматурой, блок автоматики с дистанционным управлением. Уравнительно-дифферентные цистерны выполнены эластичными из полимерных материалов.
Известна дифферентная система подводного технического средства, включающая дифферентные цистерны, расположенные в оконечностях подводного технического средства для создания дифферентующих моментов, заполняемые забортной водой (Правдин А.А. «Конструкция подводных лодок», М., Оборонгиз, 1947 г., стр. 189), либо связанные между собой дифферентным трубопроводом с насосом (К.Н. Чайников «Общее устройство судов», Л., Судостроение, 1971 г., параграф 42 Корабельные системы подводных лодок).
Известна дифферентная система подводного аппарата, которая для уменьшения габаритов системы состоит из груза (балласта) с возможностью его перемещения вдоль корпуса подводного аппарата (патенты №2172699 RU и №2282556 RU).
Для снижения размеров дифферентной системы известно техническое решение, состоящее из двух размещенных в оконечностях подводного технического средства дифферентных цистерн, разделенных гибкой диафрагмой на ртутную и масляную полости, попарно соединенные ртутным и масляным трубопроводами с арматурой, и насоса, установленного на масляном трубопроводе. Использование ртути, обладающей высоким удельным весом (13500 кг/м3), позволяет минимизировать размеры дифферентной системы (М.Н. Диомидов, А.Н. Дмитриев. «Подводные аппараты», Л., Судостроение, 1966 г., стр. 310-312, рис. 129).
Известна дифферентная система подводного технического средства (патент №2585392 RU), включающая дифферентные цистерны, расположенные в оконечностях подводного технического средства для создания дифферентующих моментов, заполняемые ртутью и маслом, причем цистерны с ртутью расположены внутри цистерн с маслом для безопасности эксплуатации системы.
В качестве прототипа принята система вывески и дифферентовки подводного грузового контейнера (патент №2618583 RU), состоящая из двух одинаковых независимых систем вывески, которые установлены в носовой и кормовой оконечностях. Независимые системы содержат уравнительные цистерны, аккумуляторные батареи, газовые баллоны с электроклапанами, электроклапаны вентиляции и кингстонов, блоки автоматики.
Техническое решение прототипа, применительно к самоходным необитаемым подводным аппаратам имеет ряд недостатков:
Задачей, решаемой настоящим изобретением, является устранение указанных выше недостатков, а именно уменьшение объема и массы уравнительно-дифферентной системы, а также ее адаптации к работе в составе АНПА.
Технический результат заявляемого изобретения заключается в придании уравнительно-дифферентной системе компактности с расширением ее функционала.
Это достигается тем, что уравнительно-дифферентные цистерны выполнены эластичными. Такое исполнение цистерн позволяет максимально эффективно использовать пространство отсеков аппарата. Кроме того, масса такой цистерны примерно в 5 раз меньше стальной. Изменен принцип регулирования количества воды в цистернах: взамен сжатого воздуха из газовых баллонов с аккумуляторными батареями применен высоконапорный насос, работающий от электроэнергетической системы АНПА. Расширен функционал блока автоматики, который может быть выполнен в одном экземпляре, работая на носовую и кормовую системы при наличии общей электросети.
Функционал блока автоматики: вывеска и дифферентовка аппарата на ноль, создание положительного или отрицательного дифферента и положительной или отрицательной плавучести с возможностью дистанционного управления извне.
Предлагаемая уравнительно-дифферентная система подводного технического средства иллюстрируется чертежом, представленным на фиг. 1.
Уравнительно-дифферентная система АНПА размещена, как правило, внутри прочного корпуса 1 (или отдельных прочных капсулах) и включает эластичные уравнительно-дифферентные цистерны: носовую 2 и кормовую 4, высоконапорные электронасосы 3, расходомеры 5, фильтры 6, блок автоматики 7, тензо- или пьезодатчики 8 и клапаны 9. При этом блок автоматики 7 может получать команды извне АНПА, дистанционно. Система содержит также необходимые трубопроводы с запорной арматурой (на фиг. 1 не показаны).
Уравнительно-дифферентная система АНПА работает следующим образом.
АНПА погружается в воду с носителя или берега с помощью грузового крана или других грузоподъемных устройств. В данном случае аппарат при сухих цистернах имеет положительную плавучесть и располагается в воде с определенной осадкой.
Для вывески АНПА на нулевую плавучесть в носовую 2 (общим объемом Vн) и кормовую 4 (общим объемом Vк) цистерны принимается вода посредством включения блока автоматики 7 на синхронное открытие/закрытие клапанов 9. Расчетная (постоянная) нагрузка аппарата должна быть такой, чтобы в результате вывески цистерны были заполнены наполовину, то есть необходимое количество воды для приема в носовую цистерну 2 равно Vн/2 и в кормовую 4 также равно Vк/2. Количество воды, которое поступает в цистерны или откачивается из них, определяется с помощью расходомеров 5 и контролируется с помощью тензо- или пьезодатчиков 8. Если количество воды в цистернах превышено, блок автоматики 7 включает синхронную работу насосов 3 на откачку воды до требуемой величины.
Для удифферентовки аппарата блок автоматики 7 включает асинхронную работу насосов, то есть носовой насос 3 на откачку воды из носовой цистерны 2, а кормовой насос 3 на прием воды в кормовую цистерну 4 и наоборот в зависимости от задачи по удифферентовке.
Операции изменения плавучести аппарата и дифферента выполняются под управлением блока автоматики 7 с помощью клапанов 9, насосов 3, цистерн 2 и 4, расходомеров 5 и тензо- или пьезодатчиков 8 дистанционно.
Таким образом, представленное описание и чертеж позволяет сделать заключение о том, что заявленная уравнительно-дифферентная система АНПА обладает новизной, отличаясь от прототипа такими существенными признаками как применение высоконапорных насосов вместо газовых баллонов со сжатым воздухом и аккумуляторных батарей, уравнительно-дифферентные цистерны выполнены эластичными, блок автоматики способен управлять системой для выполнения задач АНПА по вывеске на нулевую плавучесть, изменении плавучести и дифферента с дистанционным управлением извне.
Claims (2)
1. Система уравнительно-дифферентная автономного необитаемого подводного аппарата, включающая носовую и кормовую цистерны, насосы и трубопроводы для приема и удаления воды из цистерн, отличающаяся тем, что цистерны выполнены эластичными, выполняющими как уравнительную, так и дифферентную функцию, установлены в прочном корпусе автономного необитаемого подводного аппарата и оборудованы тензодатчиками для измерения веса и объема воды, находящимися внутри упомянутых выше цистерн, а операции изменения плавучести и дифферента выполняются дистанционно с помощью блока автоматики, высоконапорных электронасосов и клапанов.
2. Система уравнительно-дифферентная автономного необитаемого подводного аппарата по п.1, отличающаяся тем, что вместо тензодатчиков используются пьезодатчики.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019133352A RU2721638C1 (ru) | 2019-10-21 | 2019-10-21 | Система уравнительно-дифферентная для автономного необитаемого подводного аппарата с автоматическим и дистанционным управлением |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019133352A RU2721638C1 (ru) | 2019-10-21 | 2019-10-21 | Система уравнительно-дифферентная для автономного необитаемого подводного аппарата с автоматическим и дистанционным управлением |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2721638C1 true RU2721638C1 (ru) | 2020-05-22 |
Family
ID=70803389
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2019133352A RU2721638C1 (ru) | 2019-10-21 | 2019-10-21 | Система уравнительно-дифферентная для автономного необитаемого подводного аппарата с автоматическим и дистанционным управлением |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2721638C1 (ru) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2311539A (en) * | 1940-10-04 | 1943-02-16 | John A Hanley | Submarine |
| US7139647B2 (en) * | 2000-03-03 | 2006-11-21 | Mikael Bliksted Larsen | Methods and systems for navigating under water |
| RU2421372C2 (ru) * | 2007-11-14 | 2011-06-20 | Валерий Сергеевич Комаров | Способ обеспечения управляемости подводным аппаратом |
| RU2483327C2 (ru) * | 2011-08-01 | 2013-05-27 | Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации | Интегрированный комплекс навигации и управления движением для автономных необитаемых подводных аппаратов |
| RU2618583C2 (ru) * | 2015-07-20 | 2017-05-04 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия им. Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова" | Система вывески и дифферентовки подводного грузового контейнера |
-
2019
- 2019-10-21 RU RU2019133352A patent/RU2721638C1/ru active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2311539A (en) * | 1940-10-04 | 1943-02-16 | John A Hanley | Submarine |
| US7139647B2 (en) * | 2000-03-03 | 2006-11-21 | Mikael Bliksted Larsen | Methods and systems for navigating under water |
| RU2421372C2 (ru) * | 2007-11-14 | 2011-06-20 | Валерий Сергеевич Комаров | Способ обеспечения управляемости подводным аппаратом |
| RU2483327C2 (ru) * | 2011-08-01 | 2013-05-27 | Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации | Интегрированный комплекс навигации и управления движением для автономных необитаемых подводных аппаратов |
| RU2618583C2 (ru) * | 2015-07-20 | 2017-05-04 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия им. Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова" | Система вывески и дифферентовки подводного грузового контейнера |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103085952B (zh) | 一种无人水下航行器 | |
| US4480966A (en) | Apparatus for converting the surface motion of a liquid body into usable power | |
| US10000265B1 (en) | Controlling buoyancy of an underwater vehicle using a dual-internal-reservoir configuration to enhance efficiency of inflating and deflating an external chamber | |
| CN108263154B (zh) | 水下浮力调节装置 | |
| CN101870351B (zh) | 深海油囊式浮力调节装置 | |
| CN107618643A (zh) | 一种大比容量浮力调节、应急自救一体装置及潜水器 | |
| CN108454810A (zh) | 一种适用于深海高压环境的大排量浮力调节系统 | |
| US3504648A (en) | Deepwater hydraulic power unit | |
| UA20094U (en) | Underwater apparatus- transporter | |
| RU2721638C1 (ru) | Система уравнительно-дифферентная для автономного необитаемого подводного аппарата с автоматическим и дистанционным управлением | |
| Worall et al. | A variable buoyancy system for deep ocean vehicles | |
| Huang et al. | Development and experiments of the passive buoyancy balance system for sea-whale 2000 AUV | |
| CN109334927A (zh) | 一种利用高压氧气排水的浮力调节系统 | |
| RU2724920C1 (ru) | Система изменения плавучести и дифферента АНПА с автоматическим управлением | |
| Arima et al. | Motion characteristics of an underwater glider with independently controllable main wings | |
| US3664366A (en) | Fluid pressure regulating device | |
| KR20200062962A (ko) | 수중운동체의 액화산소 충전 시스템 | |
| US3379404A (en) | Control system | |
| CN106428451B (zh) | 一种近海岸科学考察船 | |
| CN111216857B (zh) | 一种深海水下机器人剩余浮力被动消除装置 | |
| CN104002943A (zh) | 一种潜艇上浮装置 | |
| RU2618583C2 (ru) | Система вывески и дифферентовки подводного грузового контейнера | |
| CN103552662A (zh) | 气枪震源工程船 | |
| RU190501U1 (ru) | Автономный необитаемый подводный аппарат с изменяемой геометрией корпуса | |
| RU160593U1 (ru) | Судовое балластное устройство |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20220418 Effective date: 20220418 |