Устройство для удержания подводной лодки на заданной глубине
Изобретение относится к области судостроения, а именно к устройствам для регулирования глубины погружения подводных лодок и их дифферентовки. Устройство для удержания подводной лодки на заданной глубине содержит уравнительную цистерну, цистерну дифферента и размещенные в расположении киля в носовой и кормовой частях лодки гребные винты. Оси этих гребных винтов перпендикулярно проходят внутрь корпуса подводной лодки и соединены с реверсивными электродвигателями. Такое выполнение устройства позволяет при отсутствии хода подводной лодки регулировать ее глубину, а также удерживать ее на заданной глубине. 4 ил.
Данное изобретение относится к Военно-Морскому флоту и применяется на подводной лодке, при ее различном тактическом положении.
Как известно, управление движущейся подводной лодкой в вертикальной плоскости производится горизонтальными рулями, когда набегающий на них слой способен удержать подводную лодку на заданной глубине. Но по мере уменьшения скорости подводной лодки, она становится трудноуправляемой. В таком случае подводная лодка будет всплывать или погружаться в зависимости от ее остаточной плавучести, т.е. от той, какую она имела до критической скорости, положительную или отрицательную /см. лит. Болгаров Н.П., Рассказы о подводной лодке, стр.53, 1960 г./.
Подводная лодка при движении в погруженном состоянии, как правило, всегда имеет положительную плавучесть, компенсируемую горизонтальными рулями. Поэтому при остановке подводная лодка не может зависнуть на глубине и начинает всплывать. Предотвратить всплытие можно только путем приема, дополнительно, некоторого количества воды в уравнительную цистерну, пока не наступит равновесие между весом подводной лодки и весом вытесненной ею воды, т.е. пока не будет достигнута нулевая плавучесть. Сохранить ее таким способом нерационально, так как подводная лодка при этом должна попеременно приобретать положительную или отрицательную плавучесть; достигаемую от постоянной работы насоса, предназначенного для накачки и откачки воды из уравнительной цистерны /см. журнал "Зарубежное военное обозрение", 1981 г., №10, стр.65/.
Устройство, осуществляющее данную процедуру, известно как стабилизатор глубины, состоящей из довольно сложных, чувствительных и капризных приборов /см. лит. В. Инфантьев. По местам стоять к погружению! стр.38, 1977 г./.
Кроме этих недостатков в управлении подводной лодкой имеются еще недостатки при регулировании дифферента, путем перекачки воды из одной дифферентной цистерны в другую, а это требует немало времени. Особенно сильный дифферент возникает при стрельбе торпедами. Он будет длится до тех пор, пока не заполнится торпедозаместительные цистерны. И если в таком случае не будет быстро урегулирован дифферент, то подводная лодка может выскочить из-под воды /см. лит. Болгаров Н.П., Рассказы о подводной лодке, стр.53, 1960 г./. Недостаток современных подводных лодок еще в том, что они не могут выстреливать торпедами в цель без движения, так как подводная лодка, находясь на перископной глубине, старается сохранить ее горизонтальными рулями при движении, не пользуясь при этом уравнительной цистерной.
Целью настоящего изобретения является устранение указанных недостатков и повышение управляемости подводной лодки в погруженном состоянии как при стоянке, так и при движении.
Указанная цель достигается тем, что для удержания подводной лодки на заданной глубине и регулирования дифферента, в расположении киля в носовой и кормовой частях установлены гребные винты, оси которых перпендикулярно проходят вовнутрь корпуса подводной лодки и соединены с реверсивными электродвигателями.
На фиг.1 приводится лодка, с некоторыми ее частями: корпус подводной лодки 1; гребной винт движения 2; вертикальный руль 3; горизонтальный руль 4; боявая рубка 5; перископ 6; кормовой гребной винт 7; носовой гребной винт 8; вертикальные оси 9, 10; кормовой реверсивный электродвигатель 11; носовой реверсивный электродвигатель 12; киль 13; кормовой отражатель 14; носовой отражатель 15 /см. фиг.2 и 3/.
Электрическая схема управления подводной лодкой состоит из следующих элементов /см. фиг.4/; рубильника 16; реле 17; электромагнитных пускателей 18, 19; глубиномера 20; стрелки 21 глубиномера; шкалы 22 глубиномера; защитного стекла 23 глубиномера; фиксирующей стрелки 24 глубиномера; выключателя 25; рубильника 26 дифферента; блока электропитания 27; предохранитель 28.
Глубиномер 20 по внешней конструкции сходен с анероид-барометром.
Устройство для удержания подводной лодки на заданной глубине действует следующим образом.
Допустим, что подводную лодку /см. фиг.1/ необходимо удержать, неподвижно, на глубине 100 м. Здесь может быть два случая: первый, когда подводная лодка находится на глубине меньше 100 м погружения, и второй, когда она погружена более 100 м.
1-й случай. Подводная лодка находится глубиной меньше 100 м. Тогда фиксируется стрелка 24 глубиномера, на шкале 22 ставится на 100 м; включается выключатель 25; рубильник 16 переводится на положение погружение /нижнее положение рубильника/, образуется цепь: + плюс, контакты рубильника 16 нижнего положения, контакты пускателя 18 1-3, электродвигатель 11, контакты пускателя 19 1-3, контакты рубильника 16 нижнего положения, минус -.
Параллельно с электродвигателем 11 включается электродвигатель 12, по цепи: + плюс, контакты рубильника 16 нижнего положения, контакты пускателя 18' 1-3, контакты рубильника 26 1-5, электродвигатель 12, контакты рубильника 26 2-6, контакты пускателя 19' 1-3, контакты рубильника 16 нижнего положения, минус -.
Гребные винты 7, 8 начнут вращаться от электродвигателей 11, 12 в сторону погружения подводной лодки.
2-й случай. Подводная лодка находится ниже 100 м. Здесь тоже фиксирующая стрелка 24, на шкале 22 ставится на 100 м; включается выключатель 25; рубильник 16 переводится на всплытие /верхнее положение рубильника/. При переключении рубильника 16, происходит только изменение направления электрического тока, подводимого к электродвигателям 11, 12; от этого электродвигатели начнут вращаться в сторону подъема подводной лодки.
Когда стрелка 21 глубиномера 20, замкнется с фиксирующей стрелкой 24, образуется цепь: + плюс, стрелка 21, фиксирующая стрелка 24, обмотка реле 17, выключатель 25, минус; реле 17 срабатывает и своими контактами 17 1-2 замыкает цепь электромагнитных пускателей 18, 19: + плюс, контакты реле 17 1-2, обмотки пускателей 18, 19 минус -; пускатели срабатывают и своими контактами замыкают цепь обратного вращения электродвигателей 11, 12; + плюс, контакты пускателя 18' 1-2 и 19' 1-2, электродвигатели 11, 12 минус -. По этой цепи электродвигатели начнут вращаться обратно, на всплытие подводной лодки. Контакты глубиномера 21, 24 разомкнутся, реле 17 обесточится и его контакты 17' вернутся в исходное положение, дальше весь процесс повторится первоначально. А это означает, что подводная лодка будет держаться на заданной глубине 100 м.
При 2-м случае, весь процесс повторится так, как при 1-м случае, только рубильник 16 должен быть переключен на всплытие /верхнее положение рубильника/.
В случае возникновение дифферента, рубильник 26 переводится в положение "дифферент"; контакты 1-3, 2-4 замыкаются; электродвигатели 11, 12 начнут вращаться в разные стороны. В этом случае рубильником 16 производится регулировка дифферента.
В тех случаях, когда нет необходимости держать подводную лодку на заданную глубину неподвижно и не регулировать дифферент, выключатель 25 должен быть выключен.
Данное изобретение эффективно действует на малых и средних подводных лодках /150-500 т и 500-1500 т/, у которых изменение собственного веса резко отражается на их плавучести /см. лит. В.Инфатьев, По местам стоять к погружению! стр.33-39, 1977 г./.
Подводная лодка во время плавания, должна иметь положительную плавучесть, исключая ее в том случае, когда она ложится на грунт.
Устройство для удержания подводной лодки на заданной глубине, содержащее уравнительную цистерну, цистерну дифферента, отличающееся тем, что в расположении киля в носовой и кормовой частях установлены гребные винты, оси которых перпендикулярно проходят внутрь корпуса подводной лодки и соединены с реверсивными электродвигателями.
