Подводный исследовательский комплекс
Изобретение относится к техническим средствам освоения Мирового океана. Цель изобретения - повышение надежности функционирования комплекса. Подводный исследовательский комплекс содержит судно-носитель 1, соединенное кабель-тросом 4 с балластным телом 5, на котором установлены подводные аппараты 9 с движителями вертикального 13 и горизонтального 14 хода и стыкованными узлами, выполненными в виде прорези под кабель-трос 4 в корпусе подводного аппарата 9, створчатого захвата 16 кабель-троса 4 с приводом 15 и телескопической мачты с приводом. Комплекс также содержит энергетическую систему, состоящую из энергетической установки 2, установленной на судне-носителе 1, передатчика 6 энергии и сигналов, установленного на балластном теле 5, аккумуляторов 11 с приемником 7 энергии и дополнительных передатчиков 19 энергии, установленных на каждом из подводных аппаратов 9, и системы управления, состоящей из главной 3 и бортовых 12 вычислительных машин, коммутаторов 10, логических элементов и тактильных датчиков 23. 5 ил.
Изобретение относится к техническим средствам освоения Мирового океана - подводным аппаратам и комплексам, применяемым для проведения поисковых, подводно-технических и аварийно-спасательных работ. Цель изобретения повышение надежности функционирования комплекса. На фиг. 1 изображен подводный комплекс, вид сбоку; на фиг. 2 показаны два аппарата в момент энергообмена с частичным разрезом на телескопической мачте; на фиг. 3 подводный аппарат, вид сверху; на фиг. 4- функциональная схема энергообмена между балластным телом и подводным аппаратом; на фиг. 5 - функциональная схема энергообмена между двумя подводными аппаратами. Подводный исследовательский комплекс содержит судно носитель 1 с энергетической установкой 2 и главной вычислительной машиной 3, соединенными кабель-тросом 4 с буксируемым балластным телом 5 и его передатчиком 6 энергии, сопрягаемым под водой с приемником 7 энергии. Приемник 7 установлен на основной плоскости 8 подводного аппарата 9 и электрически соединен через коммутатор 10 с энергетическим аккумулятором 11, бортовой вычислительной машиной 12, движителями вертикального 13 и горизонтального 14 хода и приводом 15 створчатого захвата 16, фиксирующего на период энергообмена кабель-трос 4 в вершине 17 прорези 18 подводного аппарата 9. Кроме того, комплекс имеет передатчик 19 энергии, установленный на базовой плоскости 20 каждого подводного аппарата 9 диаметрально противоположно его приемнику и электрически связанной с ним через коммутатор 10 с возможностью сопряжения с приемником аварийного аппарата. В вершине 17 прорези 18 каждого аппарата 9, установлена телескопическая мачта 21 с приводом 22, сопрягаемая с прорезью 18 и фиксируемая захватом 16 другого (сопрягаемого) аппарата. Тактильные датчики 23 установлены в створчатом захвате 16, на основной 8 и базовой 20 плоскостях подводных аппаратов и балластном теле 5 и электрически соединены через логический элемент 24 с коммутатором аппарата. Кроме того, для повышения надежности и скорости ведения поисковых работ передатчик 19 выполнен оптическим, например на основе лазера, а связь с коммутатором 10 осуществляется по световоду 25, причем в местах установки тактильных датчиков 23 закреплены подпружиненные отражатели 26 и маяки 27. Подводный исследовательский комплекс работает следующим образом. Комплекс доставляется в район океана с помощью судна-носителя 1, а на заданный подводный горизонт с помощью балластного тела 5. Последнее, благодаря большой отрицательной плавучести, увлекает на дно кабель-трос 4 с закрепленными на нем с помощью захватов 16 подводными аппаратами 9. При выходе на заданный рабочий горизонт притормаживают кабель-трос 4 с судна-носителя 1 и останавливают связку подводных аппаратов 9. Затем открывают захваты 16 и сообщают аппаратам 9 общий ход назад. Управляя работой движителей вертикального 13 и горизонтального I4 хода по программе от бортовой вычислительной машины 12 и питая их от аккумуляторов 11, аппараты рассредотачивают в районе работ для выполнения заданных технологических операций. После того, как ресурс аккумуляторов аппарата израсходован до пределов запаса, необходимого на путь к кабель-тросу, по команде бортовой вычислительной машины 12 аппарат возвращается к балластному телу для пополнения энергоресурса. Для этого аппарат 9 с помощью движителей 13 и 14 ходом вперед сопрягается с кабель-тросом 4 в вершине 17 прорези 18, а затем прикрывают захват 16 до положения проскальзывания кабель-троса 4 внутри закрытого захвата. После этого аппарат опускается на балластное тело 5 до совмещения своего приемника 7 энергии и сигналов с передатчиком 6 балластного тела и совпадения тактильных датчиков 23. В этом положении полностью закрывается захват 16, фиксируя аппарат на трос-кабеле. В результате этого замыкаются тактильные датчики 23, находящиеся внутри захвата. Последнее наряду с ранее замкнувшимися датчиками 23 на основной плоскости 8 приводит к срабатыванию логического элемента 24, который включает коммутатор 10 на режим приема энергии и сигналов. Аналогичное замыкание тактильных датчиков 23 балластного тела 5 включает передатчик 6. Таким образом осуществляются пополнение энергоресурса и корректировка программы вычислительной машины любого аппарата в режиме связи с энергетической установкой 2 и главной вычислительной машиной 3 судна-носителя 1. Кроме того, подобным образом несколько аппаратов 9 могут совершать посадку друг на друга и при замыкании тактильных датчиков 23 данного аппарата запускать свой коммутатор на прием на своей частоте энергии и сигналов через корпус промежуточного одного или нескольких аппаратов. Необходимость выполнения аварийно-спасательных работ в районе с большим радиусом действия относительно судна-носителя 1 и соответственно относительно балластного тела часто приводит к падению энергоресурса поискового аппарата до пределов аварийного запаса. В этом случае по сигналу вычислительной машины 12 отключаются все второстепенные энергопотребители на борту аппарата и включаются привод 22 и маятники 27. В результате работы привода 22 из корпуса аппарата 9 в вершине 17 прорези 18 выдвигается телескопическая мачта 21. Любой другой аппарат, имеющий достаточный энергоресурс, осуществляется поиск аварийного аппарата по маякам 27 и сопряжение прорезью 18 с телескопической мачтой 21 до соединения базовой плоскости 20 с основной плоскостью 8 аварийного аппарата, т.е. соединения своего передатчика энергии 19 с приемником 7 аварийного аппарата, затем следует фиксация захвата 16 на мачте 21 и замыкание тактильных датчиков как в захвате, так и на базовой 20 и основной 8 плоскостях сопряженных аппаратов. Этим обеспечивается включение через коммутатор 10 передатчика 19 аппарата, доставившего дополнительный энергоресурс, а также включение приемника 7 на аварийном аппарате для пополнения запаса энергии в аккумуляторах 11 и корректировки программы его вычислительной машины 12, если это необходимо. Повысить скорость передачи энергии можно, если передатчик 19 выполнен оптическим, например на основе лазера, а связь с коммутатором можно осуществлять, по световодному кабелю 25. Поскольку стекло волокно не подвержено разрушению в морской воде, как, например, металлы, и вода является проводником света, то в случае передачи энергии с помощью предлагаемых средств не требуется дополнительной защиты соединительного узла. Тактильные датчики в этом варианте использования устройства имеют подпружиненные отражатели 26, которые в исходном состоянии не препятствуют выходу светового потока из световода, а при контакте с базовой плоскостью перекрывают световой поток и отражают его на чувствительный элемент, например фоторезистор, изменение сопротивления которого свидетельствует о контакте с сопрягаемым аппаратом.
Формула изобретения
Подводный исследовательский комплекс, содержащий судно-носитель,соединенное кабель-тросом с балластным телом, на котором установлены подводные аппараты с движителями вертикального и горизонтального хода и стыковочными узлами, выполненными в виде прорези под кабель-трос в корпусе подводного аппарата и створчатого захвата кабель-троса с приводом, энергетическую систему, состоящую из энергетической установки, расположенной на судне-носителе, передатчика энергии, установленного на балластном теле, и аккумуляторов с приемниками энергии, выполненный на каждом из подводных аппаратов, и систему управления, состоящую из вычислительной машины судна-носителя, связанной с передатчиком энергии балластного тела, и коммутаторов с бортовыми вычислительными машинами, установленными на каждом из подводных аппаратов, при этом каждый приемник энергии соединен через коммутатор с аккумулятором, бортовой вычислительной машиной, движителями вертикального и горизонтального хода и приводом створчатого захвата, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности функционирования комплекса, каждый из стыковочных узлов снабжен телескопической мачтой с приводом, установленной с возможностью взаимодействия со створчатым захватом другого подводного аппарата, энергетическая система снабжена дополнительными передатчиками энергии, установленными на каждом из подводных аппаратов и связанными через коммутаторы с приемниками энергии, а система управления снабжена тактильными датчиками, установленными в створчатых захватах, корпусах подводных аппаратов и балластном теле с возможностью контакта друг с другом, и логическими элементами И, через которые на каждом из подводных аппаратов тактильные датчики связаны с коммутатором.РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Дата прекращения действия патента: 18.12.1996
Номер и год публикации бюллетеня: 17-2001
Извещение опубликовано: 20.06.2001
