Гидродинамический трал



Гидродинамический трал
Гидродинамический трал
Гидродинамический трал
Гидродинамический трал
Гидродинамический трал
Гидродинамический трал
Гидродинамический трал

 


Владельцы патента RU 2413650:

Учреждение Российской академии наук Санкт-Петербургский научный центр РАН (RU)

Изобретение относится к области морской военной техники. Гидродинамический трал содержит низкочастотный вихревой гидродинамический излучатель, соединенный с поддерживающим буем, статическим углубителем и кабелем-буксиром. Корпус гидродинамического излучателя выполнен в виде трубы со стабилизирующими крыльями. Открытый конец трубы обращен навстречу набегающему потоку. С другой стороны труба закрыта эластичной крышкой-мембраной, за которой закреплен размещенный под защитным кожухом ударный механизм с аппаратурой управления. Гидродинамический излучатель создает последовательность вихрей, образующих области пониженного давления. Достигается воздействие на взрыватель мины на значительном расстоянии. 5 ил.

 

Изобретение относится к морскому противоминному оружию, в частности - к гидродинамическим тралам, и предназначено для траления морских мин, имеющих гидродинамический канал.

Известны гидродинамические тралы, выполненные в виде буксируемых по поверхности кораблем-буксировщиком водоизмещающих тел, водоизмещение которых должно быть примерно таким же, как водоизмещение имитируемых кораблей. При буксировке таких тел так же, как и при движении корабля, под ними на грунте создается зона разрежения - пониженное давление (гидродинамическое поле), на которое реагируют неконтактные взрыватели мин. Водоизмещающие тела могут быть выполнены в виде твердых или мягких наполняемых водой оболочек; водоизмещающими телами могут быть также обычные баржи, имеющие повышенную взрывостойкость, выполненные, в том числе, из отдельных взаимозаменяемых секций (см. журнал «Морской сборник» №9 за 1988 г., стр.65-68).

Известна также конструкция буксируемого гидродинамического трала, выполненная в виде стального пустотелого несущего крыла отрицательной плавучести размерами 20×3,5 м, которое буксируется у дна на небольшом расстоянии, удерживаемом с помощью стоек со стальными катками, движущимися по грунту. Под крылом создается зона разрежения, которая удлиняется с помощью буксируемой за крылом протяженной эластичной пластины, ходовая кромка которой удерживается гибкой плавучестью. Длительность воздействия пониженного давления составляет не менее 8 с. При взрыве эластичная пластина и плавучесть разрушаются и подлежат замене. Эта конструкция выбрана авторами в качестве прототипа (см. А.А.Кондратович, Г.Г.Пиянзов, «Противоминное оружие», М., Военное издательство, 1989, с.35-38).

Основным недостатком прототипа и всех известных конструкций буксируемых гидродинамических тралов является то, что зона разрежения создается непосредственно под устройством, создающим эту зону, что приводит к взрыву мины непосредственно под устройством, вызывая его разрушение, т.е. практически все известные конструкции буксируемых гидродинамических тралов являются одноразовыми системами.

Целью настоящего изобретения является создание источника гидродинамического поля, в котором зона разрежения, воздействующая на гидродинамический канал неконтактного взрывателя мины, располагалась бы на значительном удалении от источника поля.

Поставленная цель достигается тем, что в гидродинамическом трале, содержащем устройство, создающее гидродинамическое поле, кабель-буксир, поддерживающий буй и статический углубитель, в качестве источника гидродинамического поля применен низкочастотный гидродинамический вихревой излучатель, соединенный с кабель-буксиром, поддерживающим буем и статическим углубителем, причем корпус излучателя выполнен в виде трубы со стабилизирующими крыльями, открытым концом обращенной навстречу набегающему потоку, а с другой стороны труба закрыта эластичной крышкой-мембраной, за которой закрытый защитным кожухом с отверстиями на ребрах жесткости закреплен ударный механизм с аппаратурой управления, питание и управление которым осуществляются по кабель-буксиру.

Такое выполнение гидродинамического трала позволяет создать источник гидродинамического поля, в котором зона разрежения, воздействующая на гидродинамический канал неконтактного взрывателя мины, располагается на значительном расстоянии впереди источника поля. При этом длина кабель-буксира выбирается такой, чтобы излучаемое гидродинамическое поле затухало, не доходя до буксировщика трала.

Другие технические решения, содержащие признаки, изложенные в формуле изобретения в качестве отличительных признаков, неизвестны.

Сущность изобретения поясняется чертежами: на фиг.1 показан общий вид гидродинамического трала; на фиг.2 - низкочастотный гидродинамический вихревой излучатель (далее - излучатель); на фиг.3 - кольцевой вихрь в принятой системе координатнат; на фиг.4 - вид области разрежения, создаваемой одиночным тороидальным кольцевым вихрем в принятой системе координат; на фиг.5 - вид области разрежения, создаваемой системой тороидальных кольцевых вихрей.

Предлагаемое устройство гидродинамического трала содержит излучатель 1 с буксирными планками 2, кабель-буксир 3, поддерживающий буй 4, оттяжку поддерживающего буя 5, статический углубитель, состоящий из набора грузов 6 и гайдропа 7, системы кольцевых вихрей 8. Излучатель 1 состоит из корпуса 9 со стабилизирующими крыльями 10, эластичной крышки-мембраны 11, ударного механизма 12 с аппаратурой управления 13, ребер жесткости 14, защитного кожуха 15 с отверстиями 16, отверстия трубы 17.

Работа предлагаемого гидродинамического трала происходит следующим образом.

Излучатель 1 на фиг.1 буксируется за кабель-буксир 3, который крепится к буксирной планке 2 на верхней поверхности корпуса излучателя. Поддержание излучателя 1 на плаву обеспечивается поддерживающим буем 4, связанным с излучателем при помощью оттяжки 5, закрепленной на верхней буксирной планке 2. Для удержания излучателя 1 на определенном расстоянии от грунта применен статический углубитель, состоящий из набора грузов 6 и гайдропа 7, который крепится к буксирной планке 2 на нижней поверхности корпуса излучателя 1.

Для стабилизации хода излучателя 1 (фиг.2) на его корпусе установлены стабилизирующие крылья 10. Сзади корпус излучателя 9 закрыт эластичной крышкой-мембраной 11, рядом с которой на ребрах жесткости 14 закреплен ударный механизм 12. Управление частотой следования и интенсивностью ударов обеспечивается аппаратурой управления 13, которая вместе с ударным механизмом 12 закрыта защитным кожухом 15. Отверстия 16 служат для заполнения защитного кожуха водой для выравнивания давления на эластичную крышку-мембрану 11.

Спереди корпус излучателя 9 имеет отверстие 17, из которого выходят излучаемые кольцевые вихри 8. При ударе, наносимом по команде аппаратуры управления ударным механизмом 12 по эластичной крышке-мембране 11, из отверстия 17 на переднем конце корпуса вылетает тороидальный кольцевой вихрь 8, изображенный на фиг.3. Перепад давления ΔР под одиночным кольцевым вихрем в точке М в системе координат, изображенной на фиг.3 определяется формулой

где:

В формулах (1)-(5) обозначено:

ρ - массовая плотность морской воды;

w0 - скорость перемещения вихря, определяемая формулой (2);

Г - циркуляция вихря, определяемая формулой (3);

R0 - радиус вихря;

r - радиус ядра вихря;

ω - угловая скорость в ядре вихря;

θ - полярный угол в выбранной системе координат;

ν(х) - скорость, индуцируемая кольцевым вихрем в точке М с координатами (R,θ,x) (при поступательном движении вихря относительно неподвижной точки М координаты R и θ в выбранной системе координат постоянны);

l - расстояние от элемента вихря dS до точки М с координатами (R,θ,x);

R - длина радиус-вектора в выбранной системе координат;

X - текущая координата по оси х (аппликата).

При излучении последовательности вихрей суммарный перепад давления ΔPs определяется как сумма перепадов давлений, создаваемых отдельными вихрями ΔPi:

где n - общее число вихрей, поле которых учитывается при расчетах.

На графике фиг.5 представлена зависимость ΔPS=f(x) при излучении последовательности вихрей, создающих область пониженного давления протяженностью L, необходимую для срабатывания неконтактных взрывателей мин.

Использование предложенного низкочастотного гидродинамического излучателя в гидродинамическом трале выгодно отличает его от указанного прототипа. Получаемая зона разрежения, воздействующая на гидродинамический канал неконтактного взрывателя мины и вызывающая ее взрыв, располагается на значительном расстоянии перед источником поля.

Возможность создания зоны разрежения с требуемыми параметрами путем генерации последовательности тороидальных вихревых колец подтверждена испытаниями модели аналогичного устройства в бассейне Военно-морского инженерного института, г.Пушкин, акт №3-17 / 09 от 4 февраля 2009 г.

Гидродинамический трал, содержащий устройство, создающее гидродинамическое поле, кабель-буксир, поддерживающий буй и статический углубитель, отличающийся тем, что в качестве источника гидродинамического поля применен низкочастотный вихревой гидродинамический излучатель, соединенный с кабель-буксиром, поддерживающим буем и статическим углубителем, причем корпус излучателя выполнен в виде трубы со стабилизирующими крыльями, открытым концом обращенной навстречу набегающему потоку, а с другой стороны труба закрыта эластичной крышкой-мембраной, за которой закрытый защитным кожухом с отверстиями на ребрах жесткости закреплен ударный механизм с аппаратурой управления, питание и управление которым осуществляется по кабель-буксиру.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к технике траления мин. .

Изобретение относится к морской технике, в частности к морскому подводному оружию, и предназначено для противоминного оружия. .

Изобретение относится к устройствам уничтожения морских магнитных и магнитно-акустических мин. .

Изобретение относится к судостроению, в частности к системам поиска и обнаружения мин, и может быть использовано в тралах, применяющихся при тралении проходов в минных полях.

Изобретение относится к военной области, в частности к разминированию минных полей на воде и на суше. .

Изобретение относится к противоминным средствам, в частности к средствам уничтожения мин впереди по курсу носителя. .

Изобретение относится к военно-морской технике, в частности, к электромагнитному моделированию гидродинамического поля боевого пловца, осуществляющего поиск донных мин с неконтактным взрывателем (НВ).

Изобретение относится к противоминному оружию и касается резака трала для траления якорных мин. .

Изобретение относится к области траления мин, а именно к тралению донных и придонных морских мин с возможностью буксировки трала вблизи грунта, на мелководье и в направлениях, перпендикулярных к береговой черте

Изобретение относится к области траления мин, а именно к тралению донных и придонных морских мин с возможностью буксировки трала вблизи грунта, на мелководье и в направлениях, перпендикулярных к береговой черте

Изобретение относится к морской технике, в частности к морскому подводному оружию, и предназначено для противоминного оружия - контактных тралов, буксируемых кораблями противоминной обороны. Сигнализатор содержит подпружиненный рычаг, установленный с возможностью поворота при нажатии на него скользящим по тралящей части минрепом; устройство передачи информации о затраливании, включающее в себя замыкатель, срабатывающий при повороте рычага; автономный источник электропитания, соединенный с замыкателем; и аппаратуру формирования кодированных сигналов, питаемую от источника электропитания и снабженную гидроакустической антенной, излучающей серию акустических импульсов. Подпружиненный рычаг и устройство передачи информации о затраливании установлены на корпусе резака. Ось поворота рычага установлена таким образом, чтобы исключить возможность поворота рычага в обратную сторону при нахождении минрепа в зеве резака. Повышается достоверность информации о факте перерезания минрепа контактным тралом, а также указания места, где произошло застревание мины в трале. 4 ил.

Изобретение относится к морской технике, в частности к морскому подводному оружию, и предназначено для противоминного оружия - контактных тралов, буксируемых кораблями противоминной обороны. Сигнализатор содержит подпружиненный рычаг, установленный с возможностью поворота при нажатии на него скользящим по тралящей части минрепом; устройство передачи информации о затраливании, включающее в себя замыкатель, срабатывающий при повороте рычага; автономный источник электропитания, соединенный с замыкателем; и аппаратуру формирования кодированных сигналов, питаемую от источника электропитания и снабженную гидроакустической антенной, излучающей серию акустических импульсов. Подпружиненный рычаг и устройство передачи информации о затраливании установлены на корпусе резака. Ось поворота рычага установлена таким образом, чтобы исключить возможность поворота рычага в обратную сторону при нахождении минрепа в зеве резака. Повышается достоверность информации о факте перерезания минрепа контактным тралом, а также указания места, где произошло застревание мины в трале. 4 ил.

Изобретение относится к морской технике, в частности к морскому подводному оружию. Устройство содержит захват и элемент сигнализации о местоположении мины, выполненный в виде гидроакустического маяка. Дополнительно установлен резак с приводом, управляемый по команде с обеспечивающего судна. Гидроакустический маяк содержит источник электропитания, каналы излучаемого и принимаемого сигналов, шифратор и датчик давления. Повышается эффективность уничтожения якорной мины за счет определения её местоположения после перерезания ее минрепа. 2 ил.

Изобретение относится к области траления морских акваторий и может быть использовано для вывода из строя противодесантных мин и подводных роботов-разведчиков, имеющих неконтактные гидроакустические и магнитные датчики цели и ориентации в прибрежной зоне. Заявлены способ обезвреживания противодесантных мин и подводных роботов-разведчиков и устройство для его осуществления. Способ заключается в том, что осуществляется комплексное силовое воздействие электрогидравлическим ударом и импульсным магнитным полем, при этом воздействие осуществляется одновременно. Устройство обезвреживания содержит высоковольтный импульсный источник электроэнергии (1), незамкнутый токопроводящий контур (2), высоковольтный подводный разрядник (3). Повышается надежность обезвреживания противодесантных мин и подводных роботов-разведчиков. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.
Наверх