RU2769806C1 - Автономный необитаемый подводный аппарат передачи информации о состоянии подводной лодки - Google Patents
Автономный необитаемый подводный аппарат передачи информации о состоянии подводной лодки Download PDFInfo
- Publication number
- RU2769806C1 RU2769806C1 RU2021126964A RU2021126964A RU2769806C1 RU 2769806 C1 RU2769806 C1 RU 2769806C1 RU 2021126964 A RU2021126964 A RU 2021126964A RU 2021126964 A RU2021126964 A RU 2021126964A RU 2769806 C1 RU2769806 C1 RU 2769806C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- submarine
- ice
- drill
- underwater vehicle
- auv
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING
- B63B35/00—Vessels or similar floating structures specially adapted for specific purposes and not otherwise provided for
- B63B35/08—Ice-breakers or other vessels or floating structures for operation in ice-infested waters; Ice-breakers, or other vessels or floating structures having equipment specially adapted therefor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63C—LAUNCHING, HAULING-OUT, OR DRY-DOCKING OF VESSELS; LIFE-SAVING IN WATER; EQUIPMENT FOR DWELLING OR WORKING UNDER WATER; MEANS FOR SALVAGING OR SEARCHING FOR UNDERWATER OBJECTS
- B63C11/00—Equipment for dwelling or working underwater; Means for searching for underwater objects
- B63C11/48—Means for searching for underwater objects
- B63C11/49—Floating structures with underwater viewing devices, e.g. with windows ; Arrangements on floating structures of underwater viewing devices, e.g. on boats
-
- 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
- B63G8/40—Rescue equipment for personnel
- B63G8/41—Capsules, chambers, water-tight boats or the like, detachable from the submarine
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Ocean & Marine Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области средств освоения мирового океана и проведения подводно-технических работ, в частности к автономным необитаемым подводным аппаратам (АНПА), используемым для передачи информации о состоянии подводной лодки в случае ее аварии. В состав АНПА включены работающие по командам модули аппаратуры, приборов и программно-аппаратного комплекса поиска «чистой воды» и анализа массива льда, быстросъемный модуль гидрофона и аппаратуры звукоподводной связи, соединенный с корпусом АНПА разъемами поворотного типа, телескопическая выдвижная полая антенна-бур, выполненная по аналогии шлямбурных буров со «стружкосбрасывателем» и регулируемой скоростью вращения режущей части, выдвижные опоры стабилизации АНПА в вертикальном положении и позиционирования на месте при работе антенны-бура, дифферентовочная система, устройство противозакручивания. Повышается вероятность оказания помощи аварийной подводной лодке и спасения экипажа в арктических районах, а также безопасность плавания подводных лодок подо льдом. 1 ил.
Description
Изобретение относится к области средств освоения мирового океана и проведения подводно-технических работ, в частности, к автономным необитаемым подводным аппаратам (АННА), используемым для передачи информации о состоянии подводной лодки в случае ее аварии, в том числе подо льдом.
Известны аппараты иностранного производства типа UARS (Underwater Arctic Research Submersibale) и SPURV (Self-Propeller Underwater Research Vehicle), выполненные по торпедной технологии в классической гидродинамической форме, аппараты ARCS (ARCtic System) - «Theseus» и «Explorer», оснащенные гидроакустической аппаратурой (акустические профилографы и эхолоты), направленной в сторону льда, и набором датчиков различного назначения, аппараты «ледового класса» - «Odyssey 2», позволяющие работать в условиях ледяного покрова и применяемые с надводных и авиационных носителей. Известны российские АНПА типа «Галтель», «Юнона» [1]. Известно использование аппарата типа Bluefin, позволяющего работать подо льдом и применяемого с подводного носителя. Данный АНПА является наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству и принят в качестве прототипа [2].
Основными недостатками прототипа являются невозможность всплытия в самостоятельно разведанной полынье и передачи информации из-подо льда при наличии сплошного ледяного массива.
Задачей предлагаемого изобретения является совершенствование конструкции АНПА, применяемого для передачи информации о состоянии подводной лодки в случае аварии при нахождении ее подо льдом (далее - АНПА ПЛ).
Задача решается тем, что для передачи информации из-подо льда используется АНПА, который имеет блоки и модули, входящие в известные АНПА (в большей степени в прототип), а именно: движительно-рулевой комплекс; модуль энергообеспечения; модуль управления, навигации и связи; модуль полезной нагрузки, аппаратуры и приборов, но усовершенствованный и включающий в себя: быстросъемный модуль гидрофона и аппаратуры подводной связи, соединенный с корпусом АНПА ПЛ разъемами поворотного типа; модуль аппаратуры, приборов и программно-аппаратного комплекса для поиска «чистой воды» и анализа массива льда, включающий устройство для передачи информации из-подо льда, вычислительный модуль для поиска «чистой воды», антенну-бур для бурения льда и выдвижные опоры для стабилизации АНПА ПЛ. Предложенный АНПА ПЛ, исполненный в габаритах торпеды, на ПЛ-носителе размещается в торпедном аппарате или внешнем контейнере в установленной готовности к немедленному применению.
Новыми отличительными признаками данного АНПА ПЛ являются:
- способность поддерживать в пределах дальности действия звукоподводную связь с аварийной подводной лодкой;
- возможность поиска «чистой воды» путем получения и обработки информации о состоянии поверхности водной среды;
- способность вырабатывать управляющие и выдавать разрешительные сигналы для выполнения маневров АНПА по курсу, глубине, приледнению или всплытию на «чистой воде», на дифферентовку АНПА и стабилизацию выдвижных опор;
- возможность размещения без изменения конструктива на подводных лодках (в штатных торпедных аппаратах).
Данные отличительные признаки обеспечивают: при отсутствии «чистой» воды - приледнение и возможность передачи информации о местонахождении аварийной подводной лодки из-подо льда. Вся информация основана на непрерывной трансляции в АНПА ПЛ текущих координат подводной лодки, среднеквадратической ошибки знания места, курса, относительной скорости и глубины подводной лодки.
Схема АНПА ПЛ представлена на чертеже.
К корпусу АНПА ПЛ (1), оснащенному движительно-рулевым комплексом (7), крепятся при помощи разъемов поворотного типа быстросъемный модуль гидрофона (2), программно-аппаратный комплекс поиска «чистой воды» и анализа массива толщины льда (3), модуль полезной нагрузки и аппаратуры подводной связи (4), модуль управления, навигации и связи (5), модуль энергообеспечения (6). При этом устройство конструкции включает в себя антенну-бур для бурения льда (8), выдвижные опоры для стабилизации АНПА ПЛ при приледнении (9), гироскопический прибор с блоком управления дифферентовочной системой и выдвижными опорами (10), а также саму дифферентовочную систему (11).
АНПА ПЛ может располагаться и вне прочного корпуса ГШ: в специальном контейнере или пусковой установке; в ограждении рубки или за ракетными шахтами (на креплении, подвеске и т.п.).
Применение АНПА ПЛ возможно по двум вариантам:
1. Вручную по команде (с полными данными).
2. Автоматически (с неполными данными), при срабатывании датчиков предельных параметров (давления в отсеках, предельно установленной глубине, ударе о грунт и т.п.).
При возникновении на подводной лодке аварийной ситуации и принятии решения командира на выпуск АНПА ПЛ, в бортовую аппаратуру аппарата дополнительно поступают данные о характере и задается глубина хода АНПА ПЛ (изначально введена глубина хода 75 метров).
После выхода АНПА ПЛ из торпедного аппарата (контейнера, пусковой установки), он проводит контрольное взаимное гидроакустическое опознавание с ПЛ, производит контрольный запуск маяка-ответчика (установленного на ПЛ) и определяет относительный пеленг и дистанцию на маяк-ответчик. Занимает установленную глубину. Определяет толщину льда в данной точке и начинает маневрирование с задачей поиска полыньи или разводья средствами ледовой разведки, для самостоятельного всплытия с целью передачи донесения об аварии.
Обнаружение полыней, разводий, ровного тонкого льда или участка, пригодного для всплытия АНПА ПЛ осуществляет многолучевым эхоледомером, позволяющим определить абсолютную толщину льда. При этом толщина льда заносится в память АНПА ПЛ с координатами. При обнаружении полыньи (разводья) АНПА ПЛ программно запоминает точку всплытия (пеленг и дистанцию до маяка-ответчика), производит маневрирование и в случае отсутствия в районе всплытия, в радиусе 150-200 метров, торосов или других, влияющих на безопасность всплытия факторов, занимает вертикальное положение, всплывает в полынью, передает донесение об аварии ПЛ и включает аварийный приводной маяк.
В случае если АНПА ПЛ не находит места для всплытия на «чистой воде» в течение 1 часа после выхода из ПЛ, дополнительный допоиск и маневр не осуществляется. Анализируется накопленный в памяти массив замеров толщины льда. Выбирается район площадью 5×5 замеров, в котором толщина льда наименьшая и изменяется не более, чем на 0,5 метра. АНПА ПЛ следует в центр данного района.
АНПА ПЛ дифферентуется, занимая строго вертикальное положение, выдвигает из носовой части четыре опоры длинной до 0,5 метра, способные закрепить АНПА ПЛ неподвижно и вертикально подо льдом. Длина опор координируется следящей системой, сопряженной с гироскопическим прибором для удержания строго вертикального положения аппарата. После занятия АНПА ПЛ вертикального фиксированного положения подо льдом, из его носовой части выдвигается шнековый бур, который завинчивается в лед на расстояние не менее 0,7 метра. При этом производится надежная фиксация АНПА ПЛ на нижней поверхности льда.
После этого из шнекового бура выдвигается антенна-бур, которая просверливает лед на расстояние не менее 1,5 метров (среднее значение «насыщенного» слоя льда при среднем значении толщины льда в период его наибольшего значения - 3,6 метра). Двигатель АНПА ПЛ увеличивает обороты, прилагая усилия для более прочного удержания аппарата подо льдом. АНПА ПЛ передает сообщение об аварии, включает аварийный маяк-привод. В пространство вокруг антенны-бура подается сжатый воздух.
Эффективность предлагаемого изобретения заключается в его простоте, отсутствии необходимости существенных материальных затрат на доработку имеющихся АНПА, а также гарантированной передачи информации из-подо льда. Использование заявляемого АНПА ПЛ значительно повысит вероятность оказания помощи аварийной ПЛ и спасения ее экипажа в арктических районах, а также безопасность плавания подводных лодок подо льдом.
Литература
1. Войтов Д.В. Автономные необитаемые подводные аппараты / Д.В. Войтов. - М.: Моркнига, 2015.
2. Каталог подводных военных роботизированных аппаратов: - М-URL: http://robotrends.ru/robopedva/podvodnie-voennie-apparaty(дата обращения 12.07.2021). - Текст электронный.
Claims (1)
- Автономный необитаемый подводный аппарат, включающий корпус в классической гидродинамической форме (торпеда), движительно-рулевой комплекс, модуль энергообеспечения, модуль управления, навигации и связи, модуль полезной нагрузки, аппаратуры и приборов, отличающийся тем, что в него дополнительно включены работающие по командам модули аппаратуры, приборов и программно-аппаратного комплекса поиска «чистой воды» и анализа массива льда, быстросъемный модуль гидрофона и аппаратуры звукоподводной связи, соединенный с корпусом автономного необитаемого подводного аппарата разъемами поворотного типа, телескопическая выдвижная полая антенна-бур, выполненная по аналогии шлямбурных буров со «стружкосбрасывателем» и регулируемой скоростью вращения режущей части, выдвижные опоры стабилизации автономного необитаемого подводного аппарата в вертикальном положении и позиционирования на месте при работе антенны-бура, дифферентовочная система, устройство противозакручивания.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021126964A RU2769806C1 (ru) | 2021-09-13 | 2021-09-13 | Автономный необитаемый подводный аппарат передачи информации о состоянии подводной лодки |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021126964A RU2769806C1 (ru) | 2021-09-13 | 2021-09-13 | Автономный необитаемый подводный аппарат передачи информации о состоянии подводной лодки |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2769806C1 true RU2769806C1 (ru) | 2022-04-06 |
Family
ID=81075965
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2021126964A RU2769806C1 (ru) | 2021-09-13 | 2021-09-13 | Автономный необитаемый подводный аппарат передачи информации о состоянии подводной лодки |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2769806C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU214384U1 (ru) * | 2022-07-26 | 2022-10-25 | Российская Федерация, от имени которой выступает ФОНД ПЕРСПЕКТИВНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ | Бортовой блок подводного объекта для определения координат и приема команд управления в гидроакустической навигационной системе большой дальности |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2212452A (en) * | 1987-11-17 | 1989-07-26 | Doris Engineering | A method and apparatus for locally breaking a sheet of ice in a cold sea |
RU2119703C1 (ru) * | 1997-05-22 | 1998-09-27 | Владимир Александрович Катенин | Способ подледного приема сигналов спутниковых навигационных систем |
RU21898U1 (ru) * | 2001-07-04 | 2002-02-27 | Илларионов Геннадий Юрьевич | Автономный необитаемый подводный аппарат для проделывания искусственной полыньи в сплошных льдах |
RU2609854C1 (ru) * | 2015-11-03 | 2017-02-06 | Российская Федерация, от имени которой выступает государственный заказчик Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) | Устройство для всплытия подводной лодки в ледовых условиях |
CN111361718A (zh) * | 2020-03-09 | 2020-07-03 | 江苏科技大学 | 一种辅助潜艇破冰出水的空化共振装置及其破冰方法 |
RU2753658C1 (ru) * | 2020-08-04 | 2021-08-19 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Крыловский государственный научный центр" | Автономный необитаемый подводный аппарат для очистки морских районов от плавающих подводных объектов |
-
2021
- 2021-09-13 RU RU2021126964A patent/RU2769806C1/ru active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2212452A (en) * | 1987-11-17 | 1989-07-26 | Doris Engineering | A method and apparatus for locally breaking a sheet of ice in a cold sea |
RU2119703C1 (ru) * | 1997-05-22 | 1998-09-27 | Владимир Александрович Катенин | Способ подледного приема сигналов спутниковых навигационных систем |
RU21898U1 (ru) * | 2001-07-04 | 2002-02-27 | Илларионов Геннадий Юрьевич | Автономный необитаемый подводный аппарат для проделывания искусственной полыньи в сплошных льдах |
RU2609854C1 (ru) * | 2015-11-03 | 2017-02-06 | Российская Федерация, от имени которой выступает государственный заказчик Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) | Устройство для всплытия подводной лодки в ледовых условиях |
CN111361718A (zh) * | 2020-03-09 | 2020-07-03 | 江苏科技大学 | 一种辅助潜艇破冰出水的空化共振装置及其破冰方法 |
RU2753658C1 (ru) * | 2020-08-04 | 2021-08-19 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Крыловский государственный научный центр" | Автономный необитаемый подводный аппарат для очистки морских районов от плавающих подводных объектов |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU214384U1 (ru) * | 2022-07-26 | 2022-10-25 | Российская Федерация, от имени которой выступает ФОНД ПЕРСПЕКТИВНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ | Бортовой блок подводного объекта для определения координат и приема команд управления в гидроакустической навигационной системе большой дальности |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11267546B2 (en) | Ocean bottom seismic autonomous underwater vehicle | |
US6738314B1 (en) | Autonomous mine neutralization system | |
US7296530B1 (en) | Unmanned system for underwater object inspection, identification and/or neutralization | |
US6359833B1 (en) | Underwater small target weapon | |
Venkatesan | AUV for Search & Rescue at sea-an innovative approach | |
RU2681415C1 (ru) | Малогабаритный многофункциональный автономный необитаемый подводный аппарат - носитель сменной полезной нагрузки | |
DK2830934T3 (en) | UNDERWORK WORKING SYSTEM AND PROCEDURE FOR OPERATING AN UNDERWORKING SYSTEM | |
US20080087186A1 (en) | Method For The Destruction Of A Localized Mine | |
US6484660B1 (en) | Underwater nuclear material reconnaissance system | |
US6118066A (en) | Autonomous undersea platform | |
RU2653527C1 (ru) | Многофункциональный комплекс для выполнения подводно-технических работ | |
RU2709058C2 (ru) | Мобильный гидроакустический буй-маяк и способ навигационного оборудования морского района | |
KR101605112B1 (ko) | 수중 기뢰 제거 방법 및 장치 | |
KR102355753B1 (ko) | 수중 운행 변환 구조의 드론 | |
RU2710831C1 (ru) | Самоходный гидроакустический буй-маяк и способ навигационного оборудования морского района | |
Linke et al. | Autonomous Underwater Vehicle „ABYSS “ | |
RU56325U1 (ru) | Малогабаритный автономный необитаемый подводный аппарат | |
EP3501966A1 (en) | An unmanned marine surface vessel | |
RU2769806C1 (ru) | Автономный необитаемый подводный аппарат передачи информации о состоянии подводной лодки | |
Silva et al. | TURTLE-a robotic autonomous deep sea lander | |
US9857156B1 (en) | Extended range support module | |
RU2650298C1 (ru) | Поисковый подводный аппарат и способ его применения | |
RU2709059C1 (ru) | Способ освещения подводной обстановки и устройство для его осуществления | |
Martorell-Torres et al. | Xiroi ASV: a modular autonomous surface vehicle to link communications | |
RU2269449C1 (ru) | Способ защиты охраняемой акватории от подводных диверсантов и устройство для его осуществления |