Океанографический буй

 

1. ОКЕАНОГРАФИЧЕСКИЙ БУЙ, содержащий герметичный контейнер, в верхней части которого эакрбгшены paдиально расположенные относительно контейнера поплавки, о т л и ч a ю щи и с: я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и обеспечения стабилизации на волнении, он снабжен дополнительными герметичными плавучими контейнерами, расположенными между концами поплавков, которые жестко и герметично присоединены к основному контейнеру, причем указанные дополнительные контейнеры / жесткб связаны между собой и поплавками посредством стяжек с образованием секторов, которые снабжены прикрепленными к ним сверху и снизу решетками, нижняй из которьбс расположена ниже ватерлинии, .имеет выпуклую каплевидную форму и -образует с I верхней решеткой полость, центр вели чины которой смещен к периферии буя, при этом указанная полость заполнена плавучими элементами, которые выше, ватерлинии буя закреплены с образованием проницаемости верхней части каждого сектора буя в пределах 0,4-0,7. 2.Буй по п.i, о т л и ч a ю щи и с я тем, что выше ватерлинии В Iw буя между верхней и нижней решетками расположены решетчатые перегородки, образующие концентрические зазоры межЧГЦЦ ду плавучими элементами, причем эти I зазоры расположены под углом к верти- g кальной оси буя. 3.Буй по п.1, о т л и ч a ю щ и и с я тем, что поплавки и донолО ND ниteльныe контейнеры имеют герметич . ные съемные крышки.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ ссиссспс

РЕСПУБЛИК аю (}1} за}} В 63 В 21/52

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И О и 1Р}шТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н свтсссНссю ссидствъствт (21) 3579965/27"11 (22) 18.04.83 (46) 15.07.84. Бюл. }} .26 (72) В.А.Горбань, А.Ф,Петрук}}ов, П.Г.Авраменко и -Н,В.Салтанов, (71) Институт гидромеханики АН УССР и Морской гидрофиэический институт

АН УССР (53) 627.913(088.8) (56) !. Авторское свидетельство СССР

У 882822, кл. В 63 В 21/52, 1980 (прототип). (54)(57) 1 ° ОКЕАНОГРАФИЧЕСКИЙ БУЙ, содержащий герметичный контейнер, в верхней части которого эакреплейы ра-. диально расположенные относительно контейнера поплавки, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и обеспечения стабилизации на волнении, он снабжен дополннтельньии герметичньяи плавучими контейнерами, расположенными между «овцами поплавков, которые жестко и герметично присоединены к основному контейнеру, причем указанные дополнительные контейнерЫ

-4 жестко связаны между собой и поплавками посредством стяжек с образованием секторов, которые снабжены прикрепленньяи к ним сверху и снизу решетками, нижняя из которых расположена ниже ватерлинии,,имеет выпуклую каплевидную форму и образует с верхней решеткой полость, центр величины которой смещен к периферии буя, при этом укаэанная полость заполнена плавучими элементами, которые выше. ватерлинии буя закреплены с образованием проницаемости верхней .части каждого сектора буя .в пределах 0,4-0,7.

2. Буй по п.1, о т л и ч а ю— шийся тем, что выше ватерлинии Е буя между верхней и нижней решетками расположены решетчатые нерегородкн, образующие концентрические зазоры меж ду плавучими элементами, причем зти зазоры расположены под углом к верти- Я кальной оси буя.

3. Буй по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что поплавки и дополнительные контейнеры имеют герметичные съемные крышки.

1102711

Изобретение,относится к технике для исследования океана, в частности к океанографическим буям.

Известен океанографический буй, содержащий герметичный контейнер, в верхней части которого закреплены радиально расположенные относительно. контейнера ноплавкн (!) .

Однако этот буй характеризуется недостаточной стабилизацией на воде и ограниченными функциональными возможностями в части осуществлении замены аппаратуры буя при изменении задачи эксп"римента.

-.15

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей и обеспечение стабилизации на волнении.

Поставленная цель достигается тем, что океанографический буй, содержащий герметичный контейнер, в верхней

: части которого закреплены радиально расположенные относительно контейнера поплавки, снабжен дополнительными герметичными плавучими контейнерами, расположенными между концами поплавков, которые жестко и герметично присоединены к основному .контейнеру, причем указанные дополнительные контейнеры жестко связаны между. собой и .30 поплавками посредством стежек с образованием секторов, которые снабжены прикрепленными к ним сверху и снизу решетками, нижняя из которых распо- . ложена ниже ватерлинии, имеет выпук" лую;каплевидную форму и образует с верхней решеткой полость, центр величины которой смещен к периферии буя, при этом указанная полость заполнена плавучими элементами, которые выше ватерлинии буя закреплены с об- " разованием проницаемости верхней части каждого. сектора буя в пределах

Oй4-0,7.

Кроме того, выше ватерлинии буя между верхней и нижней решетками рас." положены решетчатые перегородки, образующие концентрические зазоры между плавучими элементами, причем эти зазоры расположены под углом к вертикальной оси буя. 50

Поплавки и дополнительные контей:неры имеют герметичные съемные крьппки, ° /

На фиг.1 показан буй, общий вид на фиг.2 — то же, периферийная часть, на фиг.3 — - сечение А-А на фиг.1 р на фиг.4. - контейнер и прикрепленный к нему поплавок.

Океанографический буй состоит из герметичного плавучего контейнера на котором установлена антенна 2 и метеоизмерители 3. С контейнером жестко соединены герметичные положительной плавучести-поплавки 4. Между поплавками 4 установлены дополнительные короткие герметичные контейнеры

5, жестко соединенные между собой и поплавками 4 стяжками 6, образуя секторы Ь . В каждом секторе б располо" жены решетки или сетки 7 и 8, которые крепятся к поплавкам 4 и стяжкам б, причем нижняя решетка выпуклая и имеет в сечении форму капли.б . Между указанными решетками расположены плавучие элементы 9, причем центр. величины объема, заполненного поплав ками ЦВ, Д, смещен к периферии буя.

Выпуклость нижней решетки 8 находится ниже ватерлинии буя (cM.ôèã.3).

Выше ватерлинии между верхней 7 и нижней 8 решетками расположены решетчатые или сетчатые перегородки 10, которые образуют концентрические. зазоры между плавучими элементами 9.

Поплавки 4 и дополнительные контейнеры 5 имеют герметичные съемные крышки

11..В контейнере 1, поплавках 4 и дополнительных контейнерах 5 располага" ются блоки питания, приборы и электронное обоурдование, На крышках 11 закреплены датчики-измерители 12 например, температуры, солености и т.п.

На поверхности контейнера внутри полых поплавков установлены герметичные электрические выводы 13, через которые проходят кабели 14. Аналогичные выво- ,ды и кабели имеются,на полых поплавках и дополнительных контейнерах. В нижней части основного цилиндрического контейнера имеется узел 15 крепления якорной линии.

Предлагаемый буй работает следующим образом.

В районе исследования осуществля« ют постановку, буя на якорную линию.

Нри набегаиии волн происходит качка буя. Вследствие значительной проницаемости верхней части конусообразного воротника буй не отслеживает волн, в особенности крутых. Из-за того что значительная часть плавучести буя, создаваемая поплавками, дополнительньпя контейнерами и плавучими элементами, разнесена на периферии буя, угол отклонения буя от вертикали при. ближается к углу волнового склона, 1102711

3 однако остается меньше последнего.

Это обусловлено существенным демпфированием колебаний буя: при перетека нии воды в межпоплавковом пространст.ве буя энергия колебаний буя расходуется на образование мелкомасштабных быстроэатухающих вихрей. Разбивка на отдельные секторы с каплеобраэной нижней решеткой предотвращает вращение буя относительно его оси. Конус- 10 ная форма воротника с утолщением по периферии приводит к тому,- что при колебаниях буя в движение вовлекается жидкость, находящаяся под воротником, что увеличивает инерцию буя. Проницае 1 мая ячеистая конструкция зонтообразного воротника также способствует увеличению присоединенной массы буя †.

При вертикальных и угловых колебаниях . буя происходит обтекание поплавков щ с образованием мелкомасштабных вихрей, причем скорость перетекания жйдкости в центральной части больше, чем на периферии. Это способствует устойчивому движению буя и стабилизации 25 его на волнении, так как предотвраща.ется отрыв крупномасштабных вихрей, вызывающих дополнительные нестационар ные нагрузки. Концентрические зазоры. в верхней части конусообразного воротщ ника способствуют уменьшению волновых нагрузок на буй. Наклон концентрических зазоров по отношению к вертикали также способствует уменьшению волновых нагрузок, так как жидкие частицы при волновом движении подходят к поверхности буя под некоторым углом к горизонтали, Этот угол определяется параметравщ волн и изменяет. ся в пределах 5-40. что обусловлива. о .в 40 ет выбор наклона зазоров в пределах

К15-30О.

При необходимости оперативной замены измерительной аппаратуры на буе вследствие изменения задачи исследования снимают крышки 11 на поплавках

4 и дополнительных контейнерах 5. В случае необходимости замены датчиков. измерителей снимаются герметичные . крышки 11 и на их место ставятся другие крынки с соответствующими датчиками. Измеренные гидрологические и метеорологические параметры накапливаются на магнитный носитель, например магнитофон, установленный в контейнере, и передаются через радиоантенну на судно или искусственный спутник Земли. В поверхностном слое океана измерения осуществляются датчиками, расположенными на крышках !1, а для измерений на глубине используются датчики, подвешиваемые к якорной линии

Использование предлагаемого буя позволяет повысить по сравнению с прототипом стабилизацию буя на волнении (за счет увеличения демпфирования и инерции буя и снижения волновых нагрузок уменьшаются угловые н вертикальные колебания, предотвращается также вращение буя относительно его вертикальной оси), расширить функциональные возможности буя за счет возможности оперативной замены аппаратуры, установленной в дополнительных контейнерах и поплавках, беэ разгерметизации основного контейнера (конструкция буя предопределяет использование модульной измерительной системы с оперативной переналадкой и взаимоэаменяемостью отдельных блоков); получить дополнительную, легко изменяемую (по величине) в зависимос ти от задач исследований, плавучесть буя эа счет установки герметичных поплавков, дополнительных контейне" ров и плавучих элементов.

1 i02713

1102711

ВНИИПИ Заааэ 4892/.11 Тираи 456 ПоПписиоа

Филиал ППП атент ° г.Уагород, улаПроактная, 4

ППП .Патент Зак. 975