Движитель подводного судна

Изобретение относится к области военно-морского флота, а именно к подводным судам-роботам. Движитель подводного судна включает в себя ласто- или крылоподобные гидродинамические элементы, которые расположены снаружи корпуса обтекаемой формы, и устройство, обеспечивающее поперечное перемещение этих элементов относительно омывающей их воды и расположенное внутри корпуса судна. Устройство выполнено в виде электродвигателя, который соосно расположен в корпусе судна и выходного вала. Выходной вал непосредственно соединен с маховиком, приводимым электродвигателем в циклическое разноскоростное вращение. Достигается бесшумное передвижение подводного судна на значительные расстояния. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретение относится к области ВМФ, а именно к подводным судам-роботам, и может использоваться для противодействия как подводным судам потенциального противника, так и надводным, в частности авианосцам.

Известны подводные суда, в частности роботы, в которых с целью снижения шумности используются движители, идентичные по принципу действия рыбным или китовым (напр. подводный планер - см. статью в «Википедии»). Но в них либо используется конструктивно сложный механический привод рабочего органа (вар. ласт), либо циклическое изменение глубины погружения (планирование), что также создает определенные неудобства, сдерживающие их широкое применение.

Целью изобретения является создание для п/судна практически бесшумного движителя, лишенного этих недостатков.

Указанная цель достигается тем, что в движителе п/судна, включающем в себя ласто- или крылоподобные гидродинамические поверхности, расположенные снаружи корпуса обтекаемой формы, и устройство, обеспечивающее поперечное перемещение этих поверхностей относительно омывающей их воды и расположенное внутри корпуса судна, по изобретению это устройство выполнено в виде электродвигателя, расположенного соосно в корпусе судна и выходной вал которого непосредственно соединен с маховиком, приводимым электродвигателем в циклическое разноскоростное вращение. Гидродинамических поверхностей на корпусе судна более двух, и они расположены равномерно в одной поперечной плоскости. Кроме того, электродвигатель способен работать в режиме электрогенератора, а маховик, вращаемый им, может иметь разнонаправленное вращение.

На фиг. 1 показано устройство п/судна. На фиг. 2 изображено п/судно стоящим на якоре в режиме ожидания. На фиг. 3 показана доставка этих п/судов к месту применения на судне-носителе.

П/судно состоит из корпуса обтекаемой формы 1, снаружи которого звездообразно располагаются ласто- или крылоподобные гидродинамические поверхности 2. Внутри корпуса 1 и соосно с ним установлен электродвигатель 3, с маховиком 4 на его выходном валу. Для питания электродвигателя 3 и другого электрического оборудования судна используется батарея аккумуляторов 5. В головной части судна установлен, с возможностью отделения от него, поплавок 6 с приемником внешних электромагнитных сигналов (далее ПЭМС) и гидропеленгатором внутри (не показаны). С п/судном поплавок 6 соединяется тросом - кабелем 7 с лебедкой 8. В задней части корпуса судна имеется отделяемый от него якорный груз 9, с тросом 10 и лебедкой 11. В задней же части судна установлена балластная емкость 12 с регулируемой степенью заполнения забортной водой. В передней части судна располагается боевой заряд 13 (обычное ВВ). Между ним и поплавковой камерой располагается блок управления судном 14. Для доставки этих судов (20÷50 шт.) к месту применения используется судно-носитель 15 (вар. катамаранного типа).

П/судно, оснащенное предлагаемым движителем, может действовать следующим образом. После прибытия на место применения п/суда поочередно или одновременно покидают судно-носитель 15 и с помощью вышеупомянутых движителей расходятся в разных направлениях (ранее запрограммированных) на расстояние 0÷100 км от судна-носителя 15. При этом движители работают так. Электродвигателем 3 раскручивается маховик 4 до максимальных (для электродвигателя 3) оборотов, и в процессе этого реактивная сила, воспринимаемая статором электродвигателя от ускоряемого маховика, передается на корпус п/судна 1 и приводит его во вращение. Далее электродвигатель 3 переводится в режим холостого хода, до почти полного прекращения вращения корпуса 1 (под воздействием трения корпуса 1 о воду и вследствие работы гидродинамических поверхностей 2). По достижении этого электродвигатель 3 переводится в режим работы электрогенератора, и начинается замедление скорости вращения маховика 4 до полной его остановки. При этом сила, создаваемая затормаживаемым маховиком 4, повторно приводит корпус 1 во вращение, но уже в направлении, противоположном предыдущему. Далее цикл повторяется. При этом маховик 4 повторно может разгоняться как в прежнем направлении, так и в противоположном. Разнонаправленное вращение корпуса 1 передается на гидродинамические поверхности 2, чем и обеспечивается передвижение п/судна. Достигнув заданной точки, п/судно путем заполнения балластной емкости 12 забортной водой, с одновременным сбросом якорного груза 9 на тросе 10, принимает вертикальное положение. Далее, находясь в режиме ожидания, блок управления 14 п/судна периодически принимает команды через спутник связи от главного компьютера, находящегося в командном пункте на судне-носителе 15, с помощью ПЭМС в поплавке 6, поднимаемом на поверхность воды с использованием троса-кабеля 7 и лебедки 8. При этом периодичность всплытия задается главным компьютером на судне-носителе 15. В это же время производится подзарядка аккумуляторных батарей 5 от маломощного изотопного генератора с безмашинным преобразованием тепловой энергии ядерного распада в электрическую (генератор не показан). После получения соответствующей команды поплавок 6 и якорный груз 9 подтягиваются к корпусу 1 и фиксируются в нем. Затем, путем опорожнения балластной емкости 12, п/лодка принимает горизонтальное положение и, совершая колебательные движения вокруг своей продольной оси, (после запуска электродвигателя 3) медленно, в экономичном режиме, начинает плавание в указанном направлении, уже руководствуясь информацией, получаемой от гидропеленгатора в головной части судна. Маневрирование по вертикали осуществляется с помощью балластной емкости 12, а по горизонтали с помощью гидросопел (не показаны) в задней части корпуса 1.

При этом для поражения крупной подводной или надводной цели целесообразно одновременно задействовать большое количество таких п/судов (принцип стаи), движущихся к ней с разных направлений. При выработке ресурса или потере в них необходимости они самоликвидируются, либо затапливаются.

1. Движитель подводного судна, включающий в себя ласто- или крылоподобные гидродинамические элементы, расположенные снаружи корпуса обтекаемой формы, и устройство, обеспечивающее поперечное перемещение этих элементов относительно омывающей их воды и расположенное внутри корпуса судна, отличающийся тем, что это устройство выполнено в виде электродвигателя, соосно расположенного в корпусе судна и выходной вал которого непосредственно соединен с маховиком, приводимым электродвигателем в циклическое разноскоростное вращение.

2. Движитель по п.1, отличающийся тем, что гидродинамических элементов на корпусе судна более двух и они расположены равномерно в одной поперечной плоскости.

3. Движитель по п.1, отличающийся тем, что электродвигатель способен работать в режиме электрогенератора.

4. Движитель по п.1, отличающийся тем, что маховик, вращаемый электродвигателем, имеет разнонаправленное вращение.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области химического машиностроения, а именно, к установкам для получения водорода риформингом жидкого углеводородного сырья, может быть использовано в энергетической установке подводной лодки.

Изобретение относится к энергетическим установкам, функционирующим без связи с атмосферой и предназначенным для глубоководных аппаратов и подводных лодок. Паровая энергетическая установка снабжена промежуточным контуром с диатермическим маслом и насосом для его циркуляции, при этом в качестве рабочего тела для парового контура использована органическая жидкость, камера сгорания выполнена в виде масляного котла, паровой контур снабжен теплообменником-рекуператором, теплообменником-испарителем и насосом, а промежуточный контур с диатермическим маслом расположен между масляным котлом и паровым контуром и проходит через топочное пространство масляного котла и теплообменник-испаритель парового контура, причем магистраль для отвода отработанных газов снабжена байпасной линией с регулирующим клапаном для подачи части отработанных газов в топочное пространство масляного котла и дожимным компрессором для подачи части отработанных газов непосредственно в емкость для растворения отработанных газов в забортной воде, а магистраль забортной воды последовательно проходит через конденсатор пара парового контура и емкость для растворения отработанных газов в забортной воде.

Изобретение относится к энергетическим установкам, функционирующим без связи с атмосферой и предназначенным для глубоководных аппаратов и подводных лодок. Энергетическая установка содержит в качестве рабочего тела для парового контура органическую жидкость, паровой контур снабжен установленным между паровой турбиной и конденсатором пара теплообменником-рекуператором и теплообменником-испарителем, через который проходит магистраль для отвода отработанных газов из камеры сгорания, при этом магистраль для отвода отработанных газов снабжена байпасной линией с регулирующим клапаном, соединенной через эжектор с магистралью отработанных газов перед теплообменником-испарителем и отходящей от магистрали для отвода отработанных газов после теплообменника-испарителя.

Группа изобретений относится к оборудованию для подводных лодок. При способе эксплуатации подводной лодки используют приводной двигатель, подпитываемый через импульсные вентильные преобразователи частоты.

Изобретение относится к судостроению, а именно к конструкциям силовых установок подводных аппаратов. Силовая установка подводного аппарата содержит высокооборотный электродвигатель переменного тока, который соединен с движителем аппарата через редуктор.

Изобретение относится к области судостроения, в частности к подводным аппаратам повышенной маневренности, и может использоваться при возведении морских нефтегазодобывающих платформ с прокладкой трубопроводов на дне моря.
Изобретение относится к области судостроения и касается эксплуатации подводных судов в ледовых условиях. Подводная лодка содержит корпус, емкости для изменения плавучести лодки путем заполнения их забортной водой или воздухом.

Изобретение относится к области подводного судостроения. Подводный аппарат содержит корпус, гребной электродвигатель, связанный через главный редуктор с гребным винтом.

Изобретение относится к способу функционирования судового приводного двигателя (2), питаемого по меньшей мере одним импульсным инвертором (3), при котором элементы (5) переключения импульсного инвертора (3) переключаются с изменяемой частотой переключения.

Группа изобретений относится к подводному кораблестроению и может быть использована преимущественно для подводных лодок. Подводная лодка содержит прочный корпус, охватывающий его легкий корпус, цистерны между этими корпусами, кормовую оконечность с гребным винтом, со ступицей, установленной на гребном валу, соединенном с электродвигателем, соединенным электрическим кабелем с аккумулятором, электрогенератор, вал которого соединен с главным валом двигательной установки.

Изобретение относится к способу управления подводным аппаратом. Для управления подводным аппаратом измеряют текущие значения углов крена и дифферента подводного аппарата, с помощью программного устройства формируют сигналы управления движителями на основании вектора результирующей их тяги, который автоматически формируют с учетом текущих углов крена и дифферента, измеренных с помощью блока гироскопов на борту подводного аппарата, и информации программного устройства, определяющего пространственное перемещение подводного аппарата без учета текущих значений его углов крена и дифферента.

Изобретение относится к области судостроения и касается эксплуатации батискафа в ледовых условиях. Предложен способ разрушения ледяного покрова для всплытия батискафа, в котором производят всплытие батискафа до упора рубки в лед, выдвигают из корпуса штанги с электродами до упора их в лед, заполняют штанги забортной водой и нагревают их электронагревательными элементами, расположенными внутри полой боковой стенки штанги, после растопления в толще льда щелей на расчетную глубину заряжают емкостной накопитель, установленный внутри корпуса батискафа, а затем разряжают емкостной накопитель, инициируя электрический разряд в искровом промежутке между внутренней поверхностью торцевой части штанги и концом электрода, после чего возвращают штанги с электродами в исходное положение, увеличивают положительную плавучесть до расчетной величины, взламывая корпусом батискафа ослабленный ледяной покров, и выводят рубку батискафа в надводное положение.

Изобретение относится к военному кораблестроению и может быть использовано, как один из факторов сдерживания потенциального противника. Предложено подводное судно, содержащее легкий корпус обтекаемой формы с размещенным внутри него прочным корпусом меньшего размера с помещениями для экипажа, прочный корпус выполнен в виде сферы, имеющей возможность разнонаправленного вращения относительно легкого корпуса, а движительная установка выполнена в виде реверсивного электродвигателя с маховиком на выходном валу, соосного легкому корпусу, и ластообразных гидродинамических плоскостей, радиально и равномерно расположенных снаружи легкого корпуса.

Изобретение относится к области кораблестроения, в частности к подводным лодкам (ПЛ), их маневрированию по глубине, преимущественно в подледном плавании. Предложено устройство для управления всплытием ПЛ, не имеющей хода, которое включает прочную цистерну и эластичные емкости, расположенные в проницаемой части корпуса ПЛ и заполненные рабочей жидкостью.

Изобретение относится к области судостроения, в частности к спасательным подводным аппаратам (СПА), предназначенным для спасения экипажей аварийных подводных лодок (ПЛ) и других подводных объектов.

Изобретение относится к области судостроения, в частности к подводным судам, разрушающим ледяной покров резонансным методом. Устройство для разрушения ледяного покрова состоит из подводного судна, способного возбуждать резонансные изгибно-гравитационные волны при движении судна подо льдом с резонансной скоростью.

Изобретение относится к пусковым установкам подводных аппаратов и может быть использовано для запуска беспилотного летательного аппарата из-под воды. Для скрытного перемещения под водой беспилотного летательного аппарата (БЛА) и выхода его на стартовую позицию БЛА перемещают в составе транспортно-пускового контейнера подводного аппарата.

Изобретение относится к области судостроения, в частности к подводным судам, разрушающим ледяной покров резонансным методом. Устройство для разрушения ледяного покрова состоит из подводного судна, способного при движении под ледяным покровом возбуждать в нем резонансные изгибно-гравитационные волны (ИГВ).

Изобретение относится к области судостроения, в частности к подводным судам, разрушающим ледяной покров резонансным методом. Предложено устройство для разрушения ледяного покрова, состоящее из подводного судна, способного двигаться подо льдом с резонансной скоростью, при этом в носовой оконечности судна в кольцевом канале между прочным и легким корпусами судна установлены две гофрированные кольцевые пластины, способные вращаться вокруг продольной оси судна в противоположных направлениях.

Изобретение относится к судостроению и может быть использовано в качестве движителей судов и подводных лодок. Движитель подводной лодки включает жестко закрепленную на корпусе подводной лодки кольцевую диафрагму и электрогидравлический насос.

Изобретение относится к области судостроения, в частности к подводным судам для подводно-технических работ. Предложено подводное судно для обслуживания подводных добычных комплексов на арктическом шельфе и других подводно-технических работ, выполненное в виде разделенной на отсеки двухкорпусной подводной лодки с ядерной энергетической установкой, балластно-уравнительной системой, гидроакустическим оборудованием, ангарами для выпуска и приема подводных аппаратов, водолазным комплексом, устройствами шлюзования. Наружный корпус выполнен с углом наклона форштевня на уровне крейсерской ватерлинии (КВЛ) 40-65°, с углом наклона КВЛ на носовом перпендикуляре в сечении по КВЛ 35-50° и с углом наклона шпангоута на уровне КВЛ в сечении по шпангоуту 20-30°. Предложенное изобретение раскрывает также: конструкцию ледового усиления наружного корпуса, особенности выполнения движительно-рулевого комплекса, расположение по районам судна ангаров для обитаемого и необитаемых подводных аппаратов и захватного грузоподъемного устройства, особенности выполнения ангаров для подводных аппаратов. Техническим результатом является расширение функциональных и эксплуатационных возможностей подводного судна. 15 з.п. ф-лы, 10 ил.

Изобретение относится к области военно-морского флота, а именно к подводным судам-роботам. Движитель подводного судна включает в себя ласто- или крылоподобные гидродинамические элементы, которые расположены снаружи корпуса обтекаемой формы, и устройство, обеспечивающее поперечное перемещение этих элементов относительно омывающей их воды и расположенное внутри корпуса судна. Устройство выполнено в виде электродвигателя, который соосно расположен в корпусе судна и выходного вала. Выходной вал непосредственно соединен с маховиком, приводимым электродвигателем в циклическое разноскоростное вращение. Достигается бесшумное передвижение подводного судна на значительные расстояния. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

Наверх