UA22027U

UA22027U - Underwater vehicle

Info

Publication number: UA22027U
Application number: UAU200611981U
Authority: UA
Inventors: Volodymyr Stepanovych Blintsov; Borys Andriiovych Buhaenko; Anatolii Feodosiiovych Hal; Maryna Oleksandrivna Dubina; Anna Illivna Shtefyrtsa
Original assignee: Nat Univ Admiral Makarov
Priority date: 2006-11-14
Filing date: 2006-11-14
Publication date: 2007-04-10

Abstract

The utility model relates to the oceanic techniques. An underwater vehicle contains a solid housing in the form of hollow nose and stern spheres, series-connected between them by transfer hatch and enclosed in the light streamlined housing, and/or cylinders with spherical end parts, and also horizontal propeller-steering complex located in the fodder of underwater vehicle. For increase of speed and improvement of running and manoeuvring qualities horizontal propeller-steering complex is made from one or several central march moving modules installed by the axle of stop of the propeller on axle of underwater vehicle, and peripheral auxiliary moving modules with axles of stop of propellers located symmetrically around the axle of stop of central march moving module. Some peripheral auxiliarymoving modules with the axles of stop of propellers located symmetrically around the axle of stop of central march moving module located by screw propellers toward the side of the nose of underwater vehicle.

Description

Опис винаходуDescription of the invention

Підводний апарат відноситься до океанотехніки і, зокрема, до підводної техніки. 2 Відомо про автоматичний підводний апарат "Скат-гео" з кормовим рушійним модулем, що містить 4 гребних гвинти в насадках, розташованих віссю упору по колу щодо горизонтальної осі підводного апарата |див. мал. 66 на стор. 194 у книзі "Автоматические подводнье аппарать" / М.Д. Агеев и др. - Л.: Судостроение, 1981). У зв'язку з відсутністю центрального маршового рушійного модуля підводний апарат має недостатню швидкість руху і маневровість при екстреному зануренні на робочу глибину. 70 Відомо також про телекерований підводний апарат "НОМ" (Росія), що являє собою підводну телекеровану відеокамеру, рушійно-стерновий комплекс із 5-тьма рушійними модулями, що забезпечують керування рухом по всіх просторових координатах |див. мал.2 на стор.75. Морской сборник, Мо12, 2000). Однак цей підводний апарат має невелику підводну швидкість ходу. У зв'язку з цим йому необхідно витратити значний час на спуск і підйом на велику глибину. Також цей підводний апарат має недостатню маневровість при збільшенні потужності 12 рушійних модулів у зв'язку з відсутністю периферійних рушійних модулів.Underwater apparatus refers to ocean engineering and, in particular, to underwater engineering. 2 It is known about the automatic underwater vehicle "Scat-geo" with an aft propulsion module containing 4 propellers in nozzles located with the axis of the stop in a circle relative to the horizontal axis of the underwater vehicle | see Fig. 66 on p. 194 in the book "Automatic underwater apparatus" / M.D. Ageev et al. - L.: Shipbuilding, 1981). Due to the lack of a central cruise propulsion module, the underwater vehicle has insufficient movement speed and maneuverability during an emergency dive to the working depth. 70 It is also known about the remote-controlled underwater vehicle "NOM" (Russia), which is an underwater remote-controlled video camera, a propulsion-rudder complex with 5 propulsion modules that provide movement control in all spatial coordinates | see Fig. 2 on page 75. Maritime collection, Mo12, 2000). However, this underwater vehicle has a low underwater speed. In this regard, he needs to spend considerable time on descent and ascent to a great depth. Also, this underwater vehicle has insufficient maneuverability when increasing the power of 12 propulsion modules due to the lack of peripheral propulsion modules.

Найбільш близьким за технічною сутністю, основними ознаками і позитивному ефекту, що досягається, до пристрою, що заявляється, є підводний апарат типу ДСРВ (США), що містить міцний корпус, який складається з трьох послідовно з'єднаних між собою порожнистих сфер. Центральний маршовий рушій, розташований у кормі, представлено у вигляді гребного гвинта в насадці |див. мал. на стор. 194 у книзі Войтов Д. В. Подводнье обитаємье аппарать. - М..ТОВ "Издательство АСТ", 20021. Однак цей підводний апарат має невелику швидкість ходу під водою у зв'язку з неможливістю встановлення енергетичної установки великої потужності в обмеженому об'ємі підводного апарата, недостатній час роботи на великій глибині у зв'язку з невеликою швидкістю занурення, а також недостатню маневровість на повному підводному ході у зв'язку з наявністю одного маршового рушія в кормі.The closest in terms of technical essence, main features and the positive effect achieved to the claimed device is an underwater vehicle of the type DSRV (USA), which contains a strong body, which consists of three consecutively connected hollow spheres. The central thruster, located in the stern, is presented in the form of a propeller in a nozzle | see Fig. on p. 194 in the book Voitov D. V. Underwater habitat apparatus. - M..TOV "Izdatelstvo AST", 20021. However, this underwater vehicle has a low speed of travel under water due to the impossibility of installing a high-power power plant in the limited volume of the underwater vehicle, insufficient working time at a great depth in due to a low speed of immersion, as well as insufficient maneuverability in full underwater travel due to the presence of one cruise engine in the stern.

В основу корисної моделі поставлено задачу удосконалення підводного апарата (ПА), у якому додатково в встановлено ряд рушійних модулів, деякі з яких розташовано убік носа підводного апарата, у такий спосіб забезпечується збільшення швидкості і поліпшення його ходових і маневрових якостей.The basis of the useful model is the task of improving the underwater vehicle (UA), in which a number of propulsion modules are additionally installed, some of which are located to the side of the nose of the underwater vehicle, thus increasing the speed and improving its running and maneuvering qualities.

Поставлена задача вирішується тим, що підводний апарат, який містить міцний корпус у вигляді порожнистих сфер, послідовно з'єднаних між собою перехідним люком і поміщених у легкий обтічний корпус, і/чи циліндрів зі в сферичними кінцевими частинами, а також горизонтальний рушійно-стерновий комплекс, розташований у кормі су підводного апарата. Відповідно до пропонованого технічного рішення підводний апарат оснащено горизонтальним рушійно-стерновим комплексом з одним чи декількома центральними маршовими рушійними о модулями, установленими віссю упору рушія по осі підводного апарата, і рядом периферійних допоміжних Га рушійних модулів з осями упору рушіїв, розміщеними навколо симетрично щодо осі упору рушія центрального 3о маршового рушійного модуля. Деякі периферійні допоміжні рушійні модулі з осями упору рушіїв, розміщеними сч симетрично навколо осі упору центрального маршового рушійного модуля, розташовано гребними гвинтами убік носа підводного апарата.The task is solved by the fact that the underwater vehicle, which contains a strong body in the form of hollow spheres, connected in series by a transitional hatch and placed in a light streamlined body, and/or cylinders with spherical end parts, as well as a horizontal propulsion-rudder complex , located in the stern of the submarine. According to the proposed technical solution, the underwater vehicle is equipped with a horizontal propulsion-rudder complex with one or more central cruise propulsion modules, installed with the thrust axis of the thruster along the axis of the underwater vehicle, and a number of peripheral auxiliary propulsion modules with thruster thrust axes placed around symmetrically with respect to the thrust axis the engine of the central 3o march engine module. Some peripheral auxiliary propulsion modules with the thrust axes of thrusters placed symmetrically around the thrust axis of the central cruise propulsion module are located by propellers to the side of the nose of the underwater vehicle.

Позитивний ефект досягається тим, що центральний маршовий рушійний модуль, розташований по осі « підводного апарата, і ряд периферійних допоміжних рушійних модулів, розміщених навколо симетрично щодо осі З обертання рушія центрального рушійного модуля, дозволяє збільшити швидкість пересування підводного с апарата, а також поліпшити його ходові якості за рахунок збільшення сумарної потужності і використання рядуThe positive effect is achieved by the fact that the central cruise propulsion module, located along the axis of the underwater vehicle, and a number of peripheral auxiliary propulsion modules, placed around it symmetrically with respect to the axis of rotation of the central propulsion module, allows to increase the speed of movement of the underwater vehicle, as well as to improve its running quality due to an increase in the total power and the use of a series

Із» периферійних допоміжних рушійних модулів, з осями упору рушіїв, розміщеними симетрично навколо осі упору центрального маршового рушійного модуля, розташованих гребними гвинтами в сторону носа підводного апарата. Значно поліпшується маневровість при маніпулюванні роботою рушійних модулів із гребними гвинтами, спрямованими убік носа підводного апарату. о Як приклад можна навести чистий час на спуск і підйом підводного апарата "Мир" на глибину 5200м, що ка займає 8 годин, при цьому автономність складає 12 годин. Таким чином, безпосередньо на виконання робіт під водою для підводного апарата "Мир" залишається 4 години, що може виявитися недостатнім для виконання о функціональних робіт підводного апарата на великій глибині. Для усунення цього недоліку необхідно скоротити ка 20 час на спуск і підйом підводного апарата на глибину. Це можливо шляхом підвищення ходовості за рахунок -ч збільшення швидкості ходу під водою. Так, для скорочення часу спуска на глибину 5200 м підводному апарату типу "Мир" необхідно збільшити швидкість ходу під водою в З рази. Це можливо шляхом використання пропонованого рішення. Те, що деякі з ряду периферійних допоміжних рушійних модулів з осями упору рушіїв, розміщеними симетрично навколо осі упору центрального маршового рушійного модуля, розташовано гребними 29 гвинтами убік носа підводного апарату, дозволяє при реверсі заощадити до 4095 енергії в порівнянні з випадком, с коли всі периферійні допоміжні рушійні модулі розташовані гребними гвинтами убік від м ід ель-шпангоута підводного апарата.From" peripheral auxiliary propulsion modules, with thruster thrust axes placed symmetrically around the thrust axis of the central marching propulsion module, with propellers located towards the nose of the underwater vehicle. Maneuverability is significantly improved when manipulating the work of propulsion modules with propellers directed to the side of the nose of the underwater vehicle. o As an example, we can cite the net time for the descent and ascent of the underwater vehicle "Mir" to a depth of 5,200 m, which takes 8 hours, while the autonomy is 12 hours. Thus, 4 hours remain for the "Mir" submersible to perform work directly under water, which may be insufficient to perform the functional work of the submersible at a great depth. To eliminate this shortcoming, it is necessary to reduce the time for the descent and ascent of the underwater vehicle to depth by 20%. This is possible by increasing maneuverability at the expense of increasing the speed of movement under water. Thus, in order to reduce the time of descent to a depth of 5200 m, the underwater vehicle of the "Mir" type needs to increase the speed of travel under water by three times. This is possible by using the proposed solution. The fact that some of the row of peripheral auxiliary propulsion modules with the thrust axes of thrusters placed symmetrically around the thrust axis of the central marching propulsion module are located by the propellers 29 to the side of the nose of the underwater vehicle allows to save up to 4095 energy when reversing compared to the case when all the peripheral auxiliary propulsion modules are located with propellers to the side of the mid-frame of the underwater vehicle.

Сутність технічного рішення пояснюється рисунками: - на Фіг.1 показано схему розміщення рушійно-стернового комплексу в кормі підводного апарата з міцним 60 корпусом у вигляді послідовно з'єднаних порожнистих сфер, вид збоку; - на Фіг.2 показано схему розміщення рушійно-стернового комплексу в кормі підводного апарату з міцним корпусом у вигляді циліндра зі сферичними кінцевими частинами, вид збоку. - на Фіг.3 показано схему розміщення рушійно-стернового комплексу в міцному корпусі підводного апарата, вид позаду (кількість розташованих периферійних допоміжних рушійних модулів у взаємному напрямку показано бо умовно).The essence of the technical solution is explained by the drawings: - Fig. 1 shows the layout of the propulsion-rudder complex in the stern of the underwater vehicle with a strong 60 hull in the form of successively connected hollow spheres, side view; - Fig. 2 shows the layout of the propulsion-rudder complex in the stern of the underwater vehicle with a strong body in the form of a cylinder with spherical end parts, side view. - Fig. 3 shows a diagram of the placement of the propulsion-rudder complex in the robust hull of the underwater vehicle, rear view (the number of located peripheral auxiliary propulsion modules in the mutual direction is shown because conditionally).

Підводний апарат містить міцний корпус 1 у вигляді порожнистих носової 2 і кормової З сфер (Фіг.1), послідовно з'єднаних між собою перехідним люком 4 у легкому обтічному корпусі 5, і/чи циліндрів 6 зі сферичними кінцевими частинами 7 (Фіг.2), а також горизонтальний рушійно-стерновий комплекс 8, розташований у кормі підводного апарата, що складається з центрального маршового рушійного модуля 9, установленого віссю упору рушія по осі підводного апарата, ряду периферійних допоміжних рушійних модулів 10, розміщених гребними гвинтами у протилежний бік від мідель-шпангоута по осі підводного апарата, і ряду периферійних допоміжних рушійних модулів 11, розміщених гребними гвинтами убік носа підводного апарата, з осями обертання рушіїв, що збігаються з осями упору рушіїв, розміщених навколо центрального маршового 7/0 Вушійного модуля 9 симетрично щодо осі упору останнього і паралельно йому. Підводний апарат може також мати баластну систему, вертикальні носові та кормові пристрої, що підрулюють, і інше необхідне устаткування, включаючи енергетичну установку і т.п., що не розглядаються через їхню традиційність і неважливість їхнього впливу на досягнення поставленої мети.The underwater vehicle contains a strong body 1 in the form of hollow bow 2 and stern C spheres (Fig. 1), connected in series by a transitional hatch 4 in a light streamlined body 5, and/or cylinders 6 with spherical end parts 7 (Fig. 2 ), as well as a horizontal propulsion-rudder complex 8, located in the stern of the underwater vehicle, which consists of a central marching propulsion module 9, installed with the axis of the thruster stop along the axis of the underwater vehicle, a number of peripheral auxiliary propulsion modules 10, placed by propellers in the opposite direction from the middle - frame along the axis of the submarine, and a number of peripheral auxiliary propulsion modules 11, placed by propellers to the side of the nose of the submarine, with the axes of rotation of the thrusters coinciding with the thrust axes of the thrusters, placed around the central marching 7/0 of the Ear module 9 symmetrically with respect to the thrust axis of the latter and parallel to it. A submarine may also have a ballast system, vertical bow and stern thrusters, and other necessary equipment, including a power plant, etc., which are not considered because of their conventionality and unimportance of their effect on the achievement of the intended purpose.

Як рушії можуть виступати гребні гвинти або водометні рушії відомих конструкцій, наприклад як на фіг. 30 /5 на стор. 33 книги Алферьева М.Я. "Судовне движители", том 4, 1935 р.Propellers or jet engines of known designs can be used as engines, for example as in fig. 30/5 on p. 33 books by Alferyev M.Ya. "Ship propulsion", volume 4, 1935

Підводний апарат працює в такий спосіб.The underwater vehicle works in the following way.

При спуску і підйомі підводного апарата, що містить міцний корпус 1 у вигляді порожнистих носової 2 і кормової З сфер, послідовно з'єднаних перехідним люком 4 у легкому корпусі 5 обтічної форми, і/чи циліндрів 6 зі сферичними кінцевими частинами 7, за допомогою крено-диферентної системи і/чи горизонтальних і 2о Вертикальних стерен (на мал. не показані) здійснюється просторове маневрування - зміна курсу руху підводного апарата в горизонтальній площині і зміна заглиблення у вертикальній площині. Рушійно-стерновий комплекс 8 підводного апарата здійснює поступальний поздовжній рух за рахунок подолання сил опору руху підводного апарата в результаті створення тяги центральним маршовим рушійним модулем 9, установленим віссю упору рушія по осі підводного апарата, і одночасне створення тяги біля периферійних допоміжних рушійних модулів 10 во 1711 з осями упору рушіїв, розміщеними навколо центрального маршового рушійного модуля 9 симетрично щодо осі упору останнього і паралельно йому. Просторове маневрування підводного апарата у водному середовищі о, при спуску і підйомі, а також при виконанні ним робочих операцій виконується шляхом керованої роботи периферійних допоміжних рушійних модулів 10 і 11, при протилежному напрямку упору яких створюється момент, що розвертає підводний апарат щодо місця орієнтації підводного апарата. Рушійно-стерновий комплекс М зо 8 дозволяє керувати рухом підводного апарата, тому що його ефективність не залежить від швидкості поздовжнього руху підводного апарата. У деяких випадках застосування традиційних засобів керування рухом с підводних апаратів, таких як горизонтальні і вертикальні стерна, важко здійснити Через велику швидкість руху о ії специфіки їхнього руху в умовах дії великих зовнішніх навантажень при великому хвилюванні моря (торпеда "Шквал"). У таких ситуаціях єдиний вихід - використання периферійних допоміжних рушійних модулів 10 і 11, с з5 розташованих у протилежному напрямку. сDuring the descent and ascent of the underwater vehicle, which contains a strong body 1 in the form of hollow bow 2 and stern 3 spheres, connected in series by a transitional hatch 4 in a light body 5 of a streamlined shape, and/or cylinders 6 with spherical end parts 7, with the help of a roll -differential system and/or horizontal and 2o Vertical sterns (not shown in the figure) spatial maneuvering is carried out - changing the course of movement of the underwater vehicle in the horizontal plane and changing the depth in the vertical plane. Propulsion-rudder complex 8 of the underwater vehicle carries out translational longitudinal movement due to overcoming the forces of resistance to the movement of the underwater vehicle as a result of the creation of thrust by the central marching propulsion module 9, established by the axis of the thruster stop along the axis of the underwater vehicle, and the simultaneous creation of thrust near the peripheral auxiliary propulsion modules 10 in 1711 with thruster thrust axes placed around the central marching propulsion module 9 symmetrically with respect to the thrust axis of the latter and parallel to it. Spatial maneuvering of the underwater vehicle in the water environment o, during descent and ascent, as well as when it performs work operations, is performed by the controlled operation of the peripheral auxiliary propulsion modules 10 and 11, with the opposite direction of the rest of which creates a moment that turns the underwater vehicle in relation to the place of orientation of the underwater vehicle . Propulsion-rudder complex M zo 8 allows you to control the movement of the underwater vehicle, because its effectiveness does not depend on the speed of the longitudinal movement of the underwater vehicle. In some cases, it is difficult to use traditional means of controlling the movement of underwater vehicles, such as horizontal and vertical rudders. In such situations, the only way out is the use of peripheral auxiliary drive modules 10 and 11, c and 5 located in the opposite direction. with

Позитивний ефект у порівнянні з прототипом дозволяє збільшити швидкість ходу під водою підводного апарата, а також поліпшити його ходові якості і маневровість на повному ходу і скоротити час на спуск і підйом досягається тим, що підводний апарат обладнано рушійно-стерновим комплексом, що містить центральний маршовий рушійний модуль, що встановлений віссю упору рушія по осі підводного апарата, і ряд « периферійних допоміжних рушійних модулів з осями упору рушіїв, розміщеними навколо центрального з с маршового рушійного модуля симетрично щодо осі упору останнього і паралельно йому, ряд з який спрямовано гребними гвинтами убік носа підводного апарата.The positive effect in comparison with the prototype allows to increase the speed of the underwater vehicle, as well as to improve its driving qualities and maneuverability at full speed and reduce the time for descent and ascent, which is achieved by the fact that the underwater vehicle is equipped with a propulsion-rudder complex containing a central cruise propulsion a module installed with the thrust axis of the thruster along the axis of the submarine, and a row of peripheral auxiliary propulsion modules with the thrust axes of the thrusters placed around the central thruster module symmetrically with respect to the thrust axis of the latter and parallel to it, the row of which is directed by the propellers towards the nose of the submarine device

Claims

;" The formula of the invention

An underwater vehicle containing a strong body in the form of hollow bow and stern spheres, connected in series by a transition hatch and placed in a light streamlined body, and/or cylinders with spherical end parts, as well as a horizontal propulsion-rudder complex, located in the stern of the underwater vehicle 5r, which is distinguished by the fact that the horizontal propulsion-rudder complex is made of one or several) central marching propulsion modules, installed with the axis of the thruster stop along the axis of the underwater vehicle, and "M row of peripheral auxiliary propulsion modules with thruster thrust axes, placed symmetrically around the thrust axis of the central cruise propulsion module, while some peripheral auxiliary propulsion modules with propeller thrust axes placed symmetrically around the thrust axis of the central cruise propulsion module are located with propellers towards the nose of the submarine. p. 60 b5