RU2736794C1 - Method of determining stability factor of unmanned underwater vehicle by experimental means - Google Patents

Method of determining stability factor of unmanned underwater vehicle by experimental means Download PDF

Info

Publication number
RU2736794C1
RU2736794C1 RU2020112087A RU2020112087A RU2736794C1 RU 2736794 C1 RU2736794 C1 RU 2736794C1 RU 2020112087 A RU2020112087 A RU 2020112087A RU 2020112087 A RU2020112087 A RU 2020112087A RU 2736794 C1 RU2736794 C1 RU 2736794C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
uuv
fixed depth
submerged
value
submerged position
Prior art date
Application number
RU2020112087A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Николай Иванович Рылов
Андрей Александрович Кушнерик
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем морских технологий Дальневосточного отделения Российской академии наук (ИПМТ ДВО РАН)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем морских технологий Дальневосточного отделения Российской академии наук (ИПМТ ДВО РАН) filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем морских технологий Дальневосточного отделения Российской академии наук (ИПМТ ДВО РАН)
Priority to RU2020112087A priority Critical patent/RU2736794C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2736794C1 publication Critical patent/RU2736794C1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63GOFFENSIVE OR DEFENSIVE ARRANGEMENTS ON VESSELS; MINE-LAYING; MINE-SWEEPING; SUBMARINES; AIRCRAFT CARRIERS
    • B63G8/00Underwater vessels, e.g. submarines; Equipment specially adapted therefor
    • B63G8/14Control of attitude or depth

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Testing Or Calibration Of Command Recording Devices (AREA)

Abstract

FIELD: underwater vehicles.
SUBSTANCE: invention relates to underwater equipment engineering, namely to methods of measuring stability coefficient of small unmanned underwater vehicles (UUV), which do not have active means for submersion into submerged position without travel. Prior to submarine immersing into submerged position, its on-board measuring equipment is switched on, then, to ensure UUV submersion into submerged position at fixed depth without travel floating buoy is used, to buoy turn of feeding end of UUV is movably connected at preset distance from float. Thereafter, the UUV is immersed into a submerged position at a fixed depth owing to the weight of the load of the floating buoy, held in a submerged position at a fixed depth, to stabilize the UUV position in the submerged position, owing to buoyancy of the float of the floating buoy. Then trim angle is measured Ψ1. Thereafter, UUV is tilted by differentiation by outside action of body in fore end with weight of sinker creating inclining force and retaining UUV in this position to stabilize UUV in submerged position, and trim angle is measured. From values of trim angles Ψ1 and Ψ2 value of stability factor is calculated.
EFFECT: achieving the value of the UUV stability coefficient.
4 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области подводного аппаратостроения, а именно, к способам измерения величины коэффициента остойчивости малогабаритных необитаемых подводных аппаратов весом от 100 кгс до 6000 кгс, не имеющим в своем составе активных средств для погружения в подводное положение без хода.The invention relates to the field of underwater equipment, namely, to methods for measuring the value of the stability coefficient of small-sized unmanned underwater vehicles weighing from 100 kgf to 6000 kgf, which do not include active means for diving into a submerged position without a stroke.

Общеизвестно, что после постройки НПА обязательно проводится в первую очередь его вывеска для определения нагрузки, а затем экспериментальная опытная проверка выполнения условий остойчивости НПА, рассчитанных в процессе его конструирования.It is well known that after the construction of an UUV it is obligatory to first of all carry out its signboard to determine the load, and then an experimental test of the fulfillment of the stability conditions of UUV, calculated in the process of its design.

Известен малогабаритный АНПА модульной конструкции, (патент РФ №161175, МПК B63G 8/00, опубликован 10.04.2016 г., бюл.10), который имеет средства для обеспечения балластировки и статической балансировки аппарата. Эти средства выполнены в виде набора грузов, размещенных в балластировочном модуле. Применение в составе АНПА балластировочного модуля обеспечивает его балластировку и статическую балансировку, позволяя вывесить аппарат при любой начальной величине остаточной плавучести и произвольном распределении масс вдоль корпуса АНПА. Балластировка осуществляется при помощи установки внутрь балластировочного модуля набора грузов. Статическая балансировка аппарата осуществляется за счет применения нескольких балластировочных модулей, распределенных вдоль корпуса АНПА. Путем перемещения набора грузов внутри балластировочных модулей производится регулировка величины метацентрической высоты в широком диапазоне, а также устраняется статический крен. Балластировку АНПА выполняют следующим образом. Аппарат в транспортных контейнерах доставляется любым транспортным средством к месту проведения подводных работ. В соответствии с предстоящими работами по проведению исследований морских глубин оператор производит извлечение требуемых модулей из контейнеров. С использованием стапеля и специальной технологической оснастки осуществляется сборка и оснащение АНПА, при этом производится процедура предварительной балластировки аппарата посредством размещения набора грузов в балластировочном модуле. Оператор производит тестирование работоспособности всех систем АНПА путем запуска тестовых программ. АНПА доставляется к урезу воды и спускается на воду непосредственно с берега либо с судна-носителя. Производится погружение АНПА в воду с целью окончательной его вывески, балластировки и статической балансировки.Known small-sized AUV modular design, (RF patent No. 161175, IPC B63G 8/00, published on April 10, 2016, bul. 10), which has the means to ensure ballasting and static balancing of the apparatus. These means are made in the form of a set of weights placed in the ballasting module. The use of a ballasting module as part of the AUV ensures its ballasting and static balancing, allowing the vehicle to be suspended at any initial value of residual buoyancy and arbitrary distribution of masses along the AUV hull. Ballasting is carried out by installing a set of weights inside the ballasting module. Static balancing of the vehicle is carried out by using several ballasting modules distributed along the AUV body. By moving the set of weights inside the ballasting modules, the metacentric height is adjusted in a wide range, and static roll is eliminated. AUV ballasting is performed as follows. The device in transport containers is delivered by any vehicle to the place of underwater work. In accordance with the forthcoming work on the exploration of the sea depths, the operator removes the required modules from the containers. With the use of a slipway and special technological equipment, the AUV is assembled and equipped, while the procedure for preliminary ballasting of the apparatus is carried out by placing a set of weights in the ballasting module. The operator tests the operability of all AUV systems by running test programs. The AUV is delivered to the water's edge and launched directly from the shore or from the carrier vessel. The AUV is immersed in water for the purpose of its final signage, ballasting and static balancing.

Недостатками известного способа балластировки являются:The disadvantages of the known method of ballasting are:

- для оснащения АНПА балластировочными модулями выполняется разборка аппарата с последующей сборкой на стапеле и использованием специальной технологической оснастки;- to equip the AUV with ballasting modules, the apparatus is disassembled with subsequent assembly on the slipway and using special technological equipment;

- возможность выполнить только вывеску АНПА, т.е. выполнить корректировку его нагрузки с целью приведения АНПА в состояние, удовлетворяющему условию равновесия АНПА в подводном положении без крена и дифферента;- the ability to carry out only the AUV signboard, i.e. to correct its load in order to bring the AUV to a state that satisfies the condition of the AUV balance in the submerged position without roll and trim;

- невозможность определить величину коэффициента момента остойчивости АНПА после его постройки.- impossibility to determine the value of the coefficient of the stability moment of the AUV after its construction.

Известен также способ определения остойчивости подводной лодки опытным путем (Н.П. Муру «Статика подводной лодки», Издание ВВМИОЛУ им. Ф.Э. Дзержинского Ленинград, 1971 г., С 24-27, С 130-132), называемый кренованием. Известный способ заключается в том, что прошедшую вывеску после постройки подводную лодку погружают на фиксированную глубину путем заполнения цистерн главного балласта (ЦГБ), удерживают на фиксированной глубине за счет заполненных ЦГБ и работы уравнительной системы, в погруженном состоянии лодку наклоняют по крену путем горизонтально-поперечного переноса твердого балласта внутри лодки, измеряют и записывают угол крена

Figure 00000001
при равенстве кренящего момента
Figure 00000002
и восстанавливающего момента
Figure 00000003
по измеренному углу крена вычисляют значение (величину) коэффициента остойчивости.There is also known a method for determining the stability of a submarine experimentally (NP Muru "Statics of a submarine", Edition of VVMIOLU named after FE Dzerzhinsky Leningrad, 1971, C 24-27, C 130-132), called inclining. The known method consists in the fact that the passed signboard after the construction of the submarine is immersed to a fixed depth by filling the main ballast tanks (CHB), held at a fixed depth due to the filled CHB and the operation of the equalizing system, in the submerged state the boat is tilted along a roll by horizontal-transverse transferring solid ballast inside the boat, measure and record the roll angle
Figure 00000001
with equal heeling moment
Figure 00000002
and restoring moment
Figure 00000003
the measured roll angle is used to calculate the value (magnitude) of the stability coefficient.

Известный способ определения остойчивости подводной лодки опытным путем невозможно применить к НПА в виду того, что:The known method for determining the stability of a submarine empirically cannot be applied to UUVs in view of the fact that:

- в составе НПА нет специальных устройств для его погружения и удержания на фиксированной глубине без хода - таких как: ЦГБ, уравнительная система;- as part of the NPA there are no special devices for its immersion and holding at a fixed depth without a stroke - such as: CHB, equalizing system;

- конструктивные особенности и габариты НПА не обеспечивают возможность его накренения в подводном положении путем горизонтально-поперечного переноса груза (твердого балласта) внутри аппарата.- the design features and dimensions of the UUV do not provide the possibility of tilting in a submerged position by means of horizontal-transverse transfer of cargo (solid ballast) inside the vehicle.

Задачей изобретения является - разработка способа определения величины коэффициента остойчивости НПА после его постройки опытным путем в подводном положении с использованием простых, широко известных в морской практике средств, не прибегая к разработке и изготовлению для НПА специальных средств и приспособлений.The objective of the invention is to develop a method for determining the value of the stability coefficient of an UUV after its construction experimentally in a submerged position using simple means, widely known in sea practice, without resorting to the development and manufacture of special means and devices for UUV.

Для решения поставленной задачи в способе определения величины коэффициента остойчивости НПА опытным путем, после постройки и прошедшем вывеску, погружают НПА в подводное положение на фиксированную глубину без хода и удержание его на фиксированной глубине без хода, наклоняют НПА в подводном положении под воздействием наклоняющей силы, измеряют угол наклона НПА под воздействием наклоняющей силы и вычисляют величину коэффициента остойчивости, до погружения НПА в подводное положение включают его бортовую измерительную аппаратуру, для обеспечения погружения НПА в подводное положение на фиксированную глубину без хода используют плавающий буй в виде поплавка и груза, функционально связанных между собой буйрепом, к которому на заданном расстоянии от поплавка, подвижно подсоединяют кормовую оконечность НПА, затем погружают НПА в подводное положение на фиксированную глубину за счет веса груза плавающего буя, а удерживают его в подводном положении на фиксированной глубине, для стабилизации НПА в подводном положении, за счет плавучести поплавка плавучего буя, и измеряют значение угла дифферента Ψ1, а затем наклоняют НПА по дифференту путем воздействия снаружи корпуса в носовой оконечности весом грузила, создающего наклоняющую силу, удерживающую НПА в таком положении для стабилизации НПА в подводном положении и измеряют значение угла дифферента Ψ2 и по значениям углов дифферентов и вычисляют величину коэффициента остойчивости по формуле:To solve the problem in the method of determining the value of the stability coefficient of an UUV experimentally, after being built and having passed the sign, the UUV is immersed in a submerged position at a fixed depth without a stroke and holding it at a fixed depth without a stroke, the UUV is tilted in a submerged position under the influence of a tilting force, measured the angle of inclination of the UAV under the influence of the bending force and calculate the value of the stability coefficient, before the UAV is immersed in the underwater position, turn on its on-board measuring equipment, to ensure the submersion of the UAV into the underwater position at a fixed depth without a stroke, a floating buoy is used in the form of a float and a load, functionally interconnected with a buoype, to which at a given distance from the float, the aft end of the UUV is movably connected, then the UUV is immersed in an underwater position at a fixed depth due to the weight of the floating buoy's cargo, and it is held submerged at a fixed depth to stabilize the UUV in the submerged position, due to the buoyancy of the float of the floating buoy, and measure the value of the trim angle Ψ 1 , and then tilt the UUV by trim by acting outside the hull in the bow end with the weight of the sinker, which creates a tilting force that holds the UUV in this position to stabilize the UUV in the underwater position measure the value of the angle of trim Ψ 2 and the values of the angles of trim and calculate the value of the stability coefficient by the formula:

Figure 00000004
где
Figure 00000004
Where

Р2 - вес грузилаР 2 - weight of the sinker

L - длина аппарата.L is the length of the apparatus.

Поставленная задача достигается также тем, что в качестве буйрепа в плавающем буе используют фал диаметром 8-10 мм, длиной 10-16 м с закрепленным на нем металлическим кольцом для подсоединения НПА к буйрепу плавающего буя на заданном расстоянии от его поплавка.The task is also achieved by the fact that a halyard with a diameter of 8-10 mm and a length of 10-16 m with a metal ring attached to it is used as a buoy-line in a floating buoy with a metal ring fixed on it to connect the UUV to the buoy-buoy at a given distance from its float.

Кроме того, поставленная задача решается также тем, что для измерения и записывания значения углов дифферента Ψ1 и Ψ2 НПА удерживают в подводном положении на фиксированной глубине, для стабилизации НПА в подводном положении, в течении 15-20 минут.In addition, the task is also solved by the fact that for measuring and recording the values of the trim angles Ψ 1 and Ψ 2, the UAVs are held submerged at a fixed depth to stabilize the UAV in the submerged position for 15-20 minutes.

В заявленном способе определения коэффициента остойчивости НПА опытным путем после постройки и прошедшего вывеску, общими существенными признаками для него и прототипа являются следующие:In the claimed method for determining the stability coefficient of an NLA experimentally after construction and passed the sign, the general essential features for it and the prototype are as follows:

- погружение НПА в подводное положение на фиксированную глубину без хода и удержание его на фиксированной глубине без хода;- submersion of the UUV into a submerged position at a fixed depth without a stroke and keeping it at a fixed depth without a stroke;

- наклонение НПА в подводном положении под воздействием наклоняющей силы;- inclination of the submerged aircraft under the influence of the tilting force;

- измерение угла наклона НПА под воздействием наклоняющей силы;- measurement of the angle of inclination of the UFO under the influence of the bending force;

- вычисление величины коэффициента остойчивости.- calculation of the stability coefficient value.

Сопоставительный анализ существенных признаков заявленного способа определения коэффициента остойчивости НПА опытным путем после постройки и прошедшего вывеску и его прототипа показывает, что первый в отличие от прототипа имеет следующие отличительные признаки:A comparative analysis of the essential features of the claimed method for determining the stability coefficient of an UUV experimentally after construction and passed the sign and its prototype shows that the first, in contrast to the prototype, has the following distinctive features:

- до погружения НПА в подводное положение включают его бортовую измерительную аппаратуру,- before submerging the UUV into the underwater position, turn on its on-board measuring equipment,

- для обеспечения погружения НПА в подводное положение на фиксированную глубину без хода используют плавающий буй в виде поплавка и груза, функционально связанных между собой буйрепом, к которому на заданном расстоянии от поплавка, подвижно подсоединяют кормовую оконечность НПА,- to ensure the submersion of the submarine into a submerged position at a fixed depth without a stroke, a floating buoy is used in the form of a float and a load, functionally interconnected by a buoype, to which at a given distance from the float, the aft end of the sub is movably connected,

- затем погружают НПА в подводное положение на фиксированную глубину за счет веса груза плавающего буя, удерживают его в подводном положении на фиксированной глубине, для стабилизации НПА в подводном положении, за счет плавучести поплавка плавучего буя,- then submerge the submarine into a submerged position at a fixed depth due to the weight of the floating buoy's cargo, hold it submerged at a fixed depth, to stabilize the submerged aircraft in a submerged position, due to the buoyancy of the float of the floating buoy,

- измеряют значение угла дифферента 4J 1 без воздействия наклоняющей силы,- measure the value of the trim angle 4 J 1 without the influence of the inclining force,

- наклоняют НПА по дифференту путем воздействия снаружи корпуса в носовой оконечности весом грузила, создающего наклоняющую силу, удерживающую НПА в таком положении для стабилизации НПА в подводном положении и измеряют значение угла дифферента Ψ2 - tilt the UAV by trimming by impacting the weight of a sinker outside the hull in the bow end, creating a tilting force that holds the UAV in this position to stabilize the UAV in the submerged position and measure the value of the trim angle Ψ 2

- по значениям углов дифферентов Ψ1 и Ψ2 вычисляют величину коэффициента остойчивости по формуле:- the values of the angles of trims Ψ 1 and Ψ 2 calculate the value of the stability coefficient by the formula:

Figure 00000005
где
Figure 00000005
Where

Р2 - вес грузилаР 2 - weight of the sinker

L - длина аппарата.L is the length of the apparatus.

Данная совокупность общих и отличительных существенных признаков обеспечивает получение технического результата во всех случаях, на которые испрашивается правовая охрана. Именно такая совокупность существенных признаков заявляемого способа определения коэффициента остойчивости НПА опытным путем после постройки и прошедшего вывеску позволила решить задачу определения величины коэффициента остойчивости НПА с помощью простых, широко применяемых в морской практике средств - грузила и поплавка, не прибегая к разработке и изготовлению специальных устройств и приспособлений для НПА.This set of common and distinctive essential features provides a technical result in all cases for which legal protection is requested. It is precisely this combination of essential features of the proposed method for determining the stability coefficient of an ULA experimentally after construction and passing a sign that made it possible to solve the problem of determining the value of the stability coefficient of an UUV using simple, widely used means in marine practice - sinkers and a float, without resorting to the development and manufacture of special devices and devices for ABO.

На основе изложенного можно заключить, что совокупность существенных признаков заявленного изобретения имеет причинно -следственную связь с достигнутым техническим результатом, т.е. благодаря данной совокупности существенных признаков изобретения стало возможным решить поставленную задачу. Следовательно, заявленное изобретение является новым, обладает изобретательским уровнем, т.е. оно явным образом не следует из известных технических решений и пригодно для использования.Based on the foregoing, we can conclude that the totality of essential features of the claimed invention has a causal relationship with the achieved technical result, i.e. thanks to this set of essential features of the invention, it became possible to solve the problem. Therefore, the claimed invention is new, has an inventive step, i.e. it does not follow explicitly from known technical solutions and is suitable for use.

Изобретение поясняется чертежами, где: на фиг. 1 показан НПА в подводном положении без воздействия наклоняющей силы, на фиг. 2 - показан НПА в подводном положении под воздействием наклоняющей силы.The invention is illustrated by drawings, where: Fig. 1 shows an UUV in a submerged position without the influence of a tilting force, FIG. 2 - shows a submerged vehicle under the influence of a tilting force.

На чертежах приняты следующие обозначения:The following designations are adopted in the drawings:

1 - НПА1 - NPA

2 - рым кормовой НПА2 - eye of aft NPA

3 - рым носовой НПА3 - eye nose NPA

4 - буйреп4 - buirep

5 - поверхность воды5 - water surface

Р - вес НПАP is the weight of the legal entity

D - плавучесть НПАD - buoyancy of NPA

L - длина НПАL - length of NPA

Pi - вес груза плавающего буя для погружения НПАPi - weight of the cargo of the floating buoy for submersion of the UUV

В - поплавок плавающего буя для удержания НПА на фиксированнойB - float of a floating buoy to keep the UV on a fixed

глубинеdepth

Р2 - вес грузила для создания наклоняющей силы для наклонения НПА по дифферентуР 2 - weight of the sinker to create a tilting force for tilting the NPA by trim

Xm,Xv - продольные координаты ЦТ и ЦВ НПАX m , X v - longitudinal coordinates of CG and CV of NLA

Zm,Zv - поперечные, вертикальные координаты ЦТ и ЦВ НПА.Z m , Z v - transverse, vertical coordinates of the CG and CV of the NLA.

Способ определения коэффициента остойчивости НПА опытным путем после постройки и прошедшего вывеску реализуется следующим образом.The method for determining the stability coefficient of an ULA experimentally after construction and passed the sign is implemented as follows.

Обеспечивающим судном НПА доставляется в закрытую от волнения и течения акваторию с глубиной 20-25 м при штиле или отсутствии ветра, а так же, при необходимости, в открытое море при штиле или при отсутствии ветра. Для обеспечения измерений используют надувную моторную лодку, в которую укладывают заранее подготовленные: груз P1 для погружения НПА на фиксированную глубину, поплавок В для удержания НПА на фиксированной глубине, буйреп 4, соединяющий груз P1 и поплавок В, грузило Р2 для наклонения НПА по дифференту, буксировочный (страховочный) трос (на чертеже не показан), коренной конец которого фиксируют в лодке. Буйреп 4 представляет собой тонкий мягкий фал диаметром 8-10 мм, длиной 10-16 м, с закрепленным на нем металлическим кольцом для подсоединения НПА. Буксировочный трос представляет собой плавучий полистирольный фал диаметром 10-12 мм, длиной 80-100 м. Затем осуществляют подготовку НПА. Прежде всего, проверяют работоспособность НПА в целом и производят записывание в систему программного управления (СПУ) НПА программы-задания (миссии) на погружение. Миссией должно быть предусмотрено включение в работу измерительной аппаратуры на весь период времени после спуска НПА на воду до момента подъема его на борт судна, выключение движительно-рулевого комплекса на время погружения на фиксированную глубину без хода, удержания НПА без хода на фиксированной глубине, для стабилизации НПА в подводном положении, до завершения измерения углов дифферента и подъема его на поверхность воды. После чего проводят симуляцию миссии. Подсоединяют к носовой оконечности НПА ходовой конец буксировочного троса. После завершения симуляции миссии с положительным результатом производят спуск с судна на воду сначала лодки, затем НПА. Лодкой аппарат буксируют в заранее намеченную точку погружения, которая должна быть выбрана так, чтобы во время нахождения НПА на фиксированной глубине, судно не наваливало в направлении точки погружения. Работа в точке погружения.The support vessel is delivered to the water area, closed from waves and currents, with a depth of 20-25 m with calm or no wind, as well as, if necessary, into the open sea with calm or no wind. To ensure measurements, an inflatable motor boat is used, in which the prepared in advance is placed: load P 1 for immersion of the UUV to a fixed depth, float B to hold the UUV at a fixed depth, buoyp 4 connecting the load P 1 and float B, weight P 2 for tilting the UUV by trim, a towing (safety) cable (not shown in the drawing), the root end of which is fixed in the boat. Buirep 4 is a thin soft halyard with a diameter of 8-10 mm, a length of 10-16 m, with a metal ring fixed on it for connecting an UFO. The towing rope is a floating polystyrene halyard with a diameter of 10-12 mm, a length of 80-100 m. Then, the preparation of the RV is carried out. First of all, they check the operability of the UAV as a whole and record the program-tasks (missions) for the dive into the program control system (SPU) of the NPA. The mission should provide for the inclusion in the operation of the measuring equipment for the entire period of time after the launch of the UUV to the water until it is lifted on board the vessel, the shutdown of the propulsion and steering complex during the immersion to a fixed depth without a stroke, holding the UUV without a stroke at a fixed depth, to stabilize UUV in a submerged position, until the measurement of the trim angles and its rise to the water surface is completed. Then the mission is simulated. The running end of the towing cable is connected to the bow end of the NPA. After the completion of the mission simulation with a positive result, the boats are launched from the vessel into the water, then the UUV. The boat is towed to a pre-designated dive point, which must be chosen so that while the UUV is at a fixed depth, the vessel does not heap in the direction of the dive point. Work at the dive point.

Осуществляют постановку плавающего буя и с помощью груза Р1 погружают НПА на фиксированную глубину. Аппарат при этом займет положение, показанное на фиг. 1. Для стабилизации НПА в подводном положении делается выдержка 15-20 минут, измеряют и записывают значение угола дифферента Ψ1 без воздействия наклоняющей силы. Затем за буксировочный трос НПА поднимают на поверхность воды и за носовой рым 3, вне корпуса 1 НПА, навешивают грузило Р2. Снова опускают НПА в подводное положение и аппарат займет положение, показанное на фиг. 2. Для стабилизации положения НПА в подводном положении делается выдержка 15-20 минут, затем измеряют и записывают значение угола дифферента Ψ2 при воздействии наклоняющей силы. Затем за буксировочный трос аппарат поднимают к поверхности воды 5, снимают и укладывают в лодку груз P1, грузило Р2, поплавок В и буйреп 4, ходовой конец буксировочного троса переносят на кормовую оконечность лодки. Буксируют НПА к судну, поднимают на борт сначала НПА, затем лодку. Считывают из СПУ НПА данные об измеренных значениях углов дифферента Ψ1, Ψ2, по которым рассчитывают величину коэффициента остойчивости по формуле:A floating buoy is positioned and, with the help of the P 1 weight, the UUV is immersed to a fixed depth. In this case, the apparatus will take the position shown in FIG. 1. To stabilize the submarine in the submerged position, an exposure is made for 15-20 minutes, the value of the trim angle Ψ 1 is measured and recorded without the influence of the inclining force. Then, by the towing cable, the NPA is lifted to the surface of the water and by the bow eye 3, outside the body 1 of the NPA, the weight P 2 is hung. The UUV is again lowered into a submerged position and the vehicle will take the position shown in FIG. 2. To stabilize the position of the UVA in the submerged position, an exposure is made for 15-20 minutes, then the value of the trim angle Ψ 2 is measured and recorded when the inclining force is applied. Then, using the towing cable, the apparatus is lifted to the surface of the water 5, the load P 1 , the sinker Р 2 , the float B and the buoyard 4 are removed and placed in the boat, the running end of the towing cable is transferred to the stern end of the boat. The RV is towed to the ship, first the RV is lifted on board, then the boat. Read from the SPU NPA data on the measured values of the trim angles, 1 , Ψ 2 , by which the value of the stability coefficient is calculated by the formula:

Figure 00000006
Figure 00000006

Использование заявленного способа позволило определять величины коэффициента остойчивости НПА с помощью простых, широко применяемых в морской практике средств - грузила и поплавка, функционально связанных между собой буйрепом, не прибегая к разработке и изготовлению специальных устройств и приспособлений для НПА.The use of the claimed method made it possible to determine the values of the stability coefficient of an UUV using simple, widely used means in marine practice - a sinker and a float, functionally interconnected by a buoype, without resorting to the development and manufacture of special devices and devices for UUV.

Коэффициент остойчивости характеризует интенсивность нарастания восстанавливающих моментов и является мерой начальной остойчивости аппарата. Полученное описанным способом значение коэффициента остойчивости на практике используется в системе программного управления динамикой подводного аппарата.The stability coefficient characterizes the intensity of the growth of the restoring moments and is a measure of the initial stability of the vehicle. The value of the stability coefficient obtained by the described method is used in practice in the programmed control system of the dynamics of the underwater vehicle.

Данный способ определения величины коэффициента остойчивости необитаемого подводного аппарата опытным путем можно применять и для определения величины коэффициента остойчивости НПА, в конструкцию которых внесены существенные изменения.This method of determining the value of the stability coefficient of an unmanned underwater vehicle empirically can be used to determine the value of the stability coefficient of an UUV, in the design of which significant changes have been made.

Claims (8)

1. Способ определения величины коэффициента остойчивости необитаемого подводного аппарата (НПА) опытным путем, после постройки и прошедшего вывеску, включающий погружение НПА в подводное положение на фиксированную глубину без хода и удержание его на фиксированной глубине без хода, наклонение НПА в подводном положении под воздействием внешней силы, измерение угла наклона НПА под воздействием внешней силы и вычисление величины коэффициента остойчивости, отличающийся тем, что до погружения НПА в подводное положение включают его бортовую измерительную аппаратуру, для обеспечения погружения НПА в подводное положение на фиксированную глубину без хода используют плавающий буй в виде поплавка и груза, функционально связанных между собой буйрепом, к которому на заданном расстоянии от поплавка подвижно подсоединяют кормовую оконечность НПА, затем погружают НПА в подводное положение на фиксированную глубину за счет веса груза плавающего буя, а удерживают его в подводном положении на фиксированной глубине за счет плавучести поплавка плавучего буя и измеряют значение угла дифферента Ψ1, а затем наклоняют НПА по дифференту путем воздействия снаружи корпуса в носовой оконечности весом грузила, создающего наклоняющую внешнюю силу, удерживающую НПА в таком положении, и измеряют значения углов дифферентов Ψ1 и Ψ2 и по значениям углов дифферентов Ψ1 и Ψ2 вычисляют величину коэффициента остойчивости по формуле:1. A method for determining the value of the stability coefficient of an unmanned underwater vehicle (UUV) empirically, after construction and passed the sign, including submerging the UUV into a submerged position at a fixed depth without a stroke and keeping it at a fixed depth without a stroke, inclination of the UUV in a submerged position under the influence of an external forces, measurement of the angle of inclination of the UUV under the influence of an external force and the calculation of the value of the stability coefficient, characterized in that before the UUV is immersed in the underwater position, its onboard measuring equipment is turned on, to ensure the submersion of the UUV into a submerged position at a fixed depth without a stroke, a floating buoy in the form of a float is used and cargo, functionally interconnected by a buoype, to which, at a given distance from the float, the aft end of the UUV is movably connected, then the UUV is immersed in a submerged position at a fixed depth due to the weight of the floating buoy's cargo, and is held submerged on a fixed depth due to the buoyancy of the float of a floating buoy and measure the value of the trim angle Ψ 1 , and then tilt the UUV along the trim by acting outside the hull in the bow end with the weight of a sinker, which creates a tilting external force that holds the UUV in this position, and measure the values of the trim angles Ψ 1 and Ψ 2 and the values of the angles of trims Ψ 1 and Ψ 2 calculate the value of the stability coefficient by the formula: K = P2(L/(tanΨ1 + tanΨ2)),K = P 2 (L / (tanΨ 1 + tanΨ 2 )), где Where Р2 - вес грузила;Р 2 - weight of the sinker; L - длина аппарата.L is the length of the apparatus. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве буйрепа в плавающем буе используют поливиниловый фал диаметром 8-10 мм, длиной 10-16 м с закрепленным на нем металлическим кольцом для подсоединения НПА к буйрепу плавающего буя на заданном расстоянии от его поплавка.2. The method according to claim 1, characterized in that a polyvinyl halyard with a diameter of 8-10 mm and a length of 10-16 m with a metal ring fixed to it for connecting the UUV to the buoy buoy at a given distance from it is used as the buoy-line in the floating buoy. float. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что для измерения и записывания значения угла дифферента Ψ1 НПА удерживают в подводном положении на фиксированной глубине для стабилизации НПА в течение 15-20 минут.3. The method according to claim 1, characterized in that for measuring and recording the value of the trim angle Ψ 1, the aircraft are kept submerged at a fixed depth to stabilize the aircraft for 15-20 minutes. 4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что для измерения и записывания значения угла дифферента Ψ2 НПА удерживают в подводном положении на фиксированной глубине для стабилизации НПА в течение 15-20 минут.4. The method according to claim 1, characterized in that for measuring and recording the value of the angle of trim Ψ 2, the AUV is held submerged at a fixed depth to stabilize the AUV for 15-20 minutes.
RU2020112087A 2020-03-23 2020-03-23 Method of determining stability factor of unmanned underwater vehicle by experimental means RU2736794C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020112087A RU2736794C1 (en) 2020-03-23 2020-03-23 Method of determining stability factor of unmanned underwater vehicle by experimental means

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020112087A RU2736794C1 (en) 2020-03-23 2020-03-23 Method of determining stability factor of unmanned underwater vehicle by experimental means

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2736794C1 true RU2736794C1 (en) 2020-11-20

Family

ID=73460800

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020112087A RU2736794C1 (en) 2020-03-23 2020-03-23 Method of determining stability factor of unmanned underwater vehicle by experimental means

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2736794C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU495230A1 (en) * 1973-03-06 1975-12-15 Дальневосточный Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт Им.В.В.Куйбышева Device for measuring the stability factor of a vessel
US20090178603A1 (en) * 2007-12-27 2009-07-16 Alaska Native Technologies, Llc Buoyancy control systems and methods
RU2378663C1 (en) * 2008-06-09 2010-01-10 Институт проблем морских технологий Дальневосточного отделения Российской академии наук (статус государственного учреждения) (ИПМТ ДВО РАН) Method of determining horizontal coordinates of stationary underwater source of hydroacoustic navigation signals
RU161175U1 (en) * 2015-12-16 2016-04-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно-исследовательский институт химии и механики" (ФГУП "ЦНИИХМ") SMALL SIZE AUTONOMOUS UNABILABLE UNDERWATER UNDERGROUND MODULAR DESIGN

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU495230A1 (en) * 1973-03-06 1975-12-15 Дальневосточный Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт Им.В.В.Куйбышева Device for measuring the stability factor of a vessel
US20090178603A1 (en) * 2007-12-27 2009-07-16 Alaska Native Technologies, Llc Buoyancy control systems and methods
RU2378663C1 (en) * 2008-06-09 2010-01-10 Институт проблем морских технологий Дальневосточного отделения Российской академии наук (статус государственного учреждения) (ИПМТ ДВО РАН) Method of determining horizontal coordinates of stationary underwater source of hydroacoustic navigation signals
RU161175U1 (en) * 2015-12-16 2016-04-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно-исследовательский институт химии и механики" (ФГУП "ЦНИИХМ") SMALL SIZE AUTONOMOUS UNABILABLE UNDERWATER UNDERGROUND MODULAR DESIGN

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3448712A (en) Buoyant floats for docking and towing seacraft
US11697478B2 (en) System for deploying and recovering an autonomous underwater device, method of use
US20240083553A1 (en) System and method for deploying and recovering an autonomous underwater craft by a recovery vehicle towed by a ship, underwater exploration assembly
US3507241A (en) Deep submergence rescue vehicle handling system
US10259550B2 (en) Waterborne payload deployment vessel and method
CN108362474A (en) A kind of underwater drag test method of latent device model
Yoshida et al. An autonomous underwater vehicle with a canard rudder for underwater minerals exploration
US20220194528A1 (en) Method, apparatus and system for recovering a sailing vessel
RU2736794C1 (en) Method of determining stability factor of unmanned underwater vehicle by experimental means
CN110371270B (en) Method for safely floating and refuting product ship in water
US11192613B2 (en) Floating structure for the deployment and the recovery of at least one autonomous watercraft by a vessel, corresponding method, corresponding system and corresponding vessel
JP4417543B2 (en) Submersible and distribution measuring method
US3939790A (en) Transport ship construction and method of loading floating cargo into a floatable cargo space of a ship
Alleman et al. Development of a new unmanned semi-submersible (USS) vehicle
SE446325B (en) TRANSPORT VESSELS
US3453980A (en) Submersible barge
RU2510354C2 (en) Method of sunk ship surveying by unmanned submersible craft at sea currents
US20230415870A1 (en) Apparatus and method for depth control of submersible vessels
CN115709785B (en) Underwater test guaranteeing method for unpowered large-scale submersible
RU2618583C2 (en) System for weighing and trimming underwater cargo container
RU193453U1 (en) CREWLESS SAILING TRIMARAN
JP2976367B2 (en) Moving target
RU2821405C1 (en) Deep-diving underwater vehicle
RU2746865C1 (en) Submarine towing gear
Sharp et al. A cocoon-based shipboard launch and recovery system for large autonomous underwater vehicles