Подводная система
Изобретение относится к подводным системам для прикрепления, позиционирования и подъема устройств эксплуатации. Сущность: подводная система содержит спуско-подъемное устройство (1), два буя (5, 6), два якоря (3, 8), соединительные тросы (2, 7). Спуско-подъемное устройство (1) кинематически связано с первым буем (5) посредством соединительного троса (2), пропущенного через блок, прикрепленный к первому якорю (3). На участке троса (2) между первым буем (5) и первым якорем (3) установлен ограничитель (10). Второй буй (6) связан тросом (7) со вторым якорем (8). Буи (5, 6) кинематически связаны между собой устройством (9) эксплуатации. При этом оба буя (5, 6) и спуско-подъемное устройство (1) выполнены с положительной плавучестью. Технический результат: сокращение элементов конструкции, исключение выступающих надводных элементов, уменьшение гидродинамического сопротивления, возможность изменения натяжения устройства эксплуатации. 6 з.п. ф-лы, 3 ил.
Изобретение относится к эксплуатации подводных устройств различного назначения и может быть использовано в акваториях рек, озер, морей, океанов, для прикрепления, позиционирования и подъема: стационарной протяженной гидроакустической антенны, научно-исследовательской аппаратуры и других подводных устройств.
Известна подводная протяженная спускоподъемная система (СПС), реализованная в гидрологическом оборудовании для исследования гидроакустических характеристик морей и океанов с помощью горизонтально ориентированной антенны (патент США №4215572, кл. 73-170А (G01W 1/00), 1980).
Известное СПС содержит горизонтально расположенный трос, на котором крепится гидроакустическая антенна, и вертикальные тросы с лебедкой, расположенной на судне. Имеются объемы положительной плавучести и грузы отрицательной плавучести, обеспечивающие горизонтальное расположение антенны.
Недостатками известного СПС являются сложность конструкции, постановка ее на акватории, большие габариты и наличие надводных элементов системы.
Известна буйковая система (БС), принятая за прототип (патент SU 1506794) и реализованная в погружной системе для исследования акватории с помощью различных измерительных и регистрирующих приборов.
В рассматриваемом патенте содержатся два заякоренных буя. Между собой буи связаны двумя горизонтальными тросами, на которые установлены рамки с приборами. Один из якорей соединен гибкой связью с поверхностным дополнительным буем, через который осуществляется перенос якоря на новую точку при помощи обеспечивающего судна, для изменения глубины позиционирования БС.
Недостатками прототипа являются многоэлементность конструкции, способ изменения глубины позиционирования горизонтальных тросов, наличие на поверхности выступающих элементов, повышенное гидродинамическое сопротивление, отсутствие возможности изменять натяжение тросов БС.
Техническим результатом, получаемым от внедрения изобретения, являются сокращение элементов конструкции подводной системы (ПС), изменения способа глубины позиционирования устройства эксплуатации (УЭ), исключение выступающих надводных элементов конструкции, уменьшение гидродинамического сопротивления и изменение натяжения УЭ.
Поставленный технический результат достигается за счет того, что известная буйковая система, содержащая кинематически связанные два буя, два якоря, соединительные тросы, дополнительно содержит спуско-подъемное устройство (СПУ), кинематически связанное с первым буем соединительным тросом, пропущенным через блок, прикрепленный к первому якорю, причем на участке троса между первым буем и первым якорем, установлен ограничитель, второй буй связан тросом со вторым якорем, при этом буи кинематически связаны между собой УЭ и оба буя и СПУ выполнены с положительной плавучестью.
ПС дополнительно содержит клюз, шарнирно прикрепленный к оси блока, и вертикально ориентированную опору с клюзом, прикрепленные к основанию первого якоря, при этом через них пропущен трос, соединяющий СПУ с первым буем.
В ПС оба буя выполнены с одинаковой или разной положительной плавучестью.
В ПС тросы выполнены с нейтральной плавучестью.
В ПС УЭ выполнено остойчивым с нейтральной плавучестью.
В ПС на тросе, связывающем первый буй и СПУ, нанесены размерные деления на заданной длине.
В ПС первый и второй буи выполнены с возможностью изменения положительной плавучести.
Изобретение поясняется чертежами. На Фиг. 1 представлена в статике конструктивная схема ПС; на Фиг. 2 представлен чертеж первого якоря с элементами конструкции; на Фиг. 3 представлен пример реализации ПС с конкретным УЭ.
ПС содержит (Фиг. 1) СПУ 1 с положительной плавучестью и устройством для намотки и травления троса 2, первый якорь 3 с блоком 4 (Фиг. 2), определяющим направление троса 2, связывающего СПУ 1 с первым буем 5. Второй буй 6 связан тросом 7 с вторым якорем 8. Буи 5, 6 положительной плавучести связаны между собой УЭ 9. На участке троса 2, между буем 5 и якорем 3, прикреплен ограничитель 10, для фиксации длины троса, определяющего заданную глубину позиционирования УЭ 9.
Согласно дополнительным пунктам формулы изобретения якорь 3 содержит клюз 11 (Фиг. 2), прикрепленный к оси 12 блока 4, и вертикально ориентированную опору 13 с клюзом 14, шарнирно установленные на основание 15. При этом трос 2, соединяющий СПУ 1 и буй 5, проходит через клюз 11, частично охватывая блок 4, вертикально ориентированную опору 13 и клюз 14. Конструкция якоря 3 определяет ориентацию тросов ПС.
Для горизонтального позиционирования УЭ 9 буи 5, 6 выполнены с одинаковой положительной плавучестью и разной при наклонном позиционировании УЭ 9.
В ПС нейтральная плавучесть тросов и УЭ 9 обеспечивает более устойчивое позиционирование.
В ПС на тросе 2 размерные деления обеспечивают более точную и быструю установку ограничителя 10.
Силу натяжения элементов ПС, при постоянной глубине позиционирования УЭ, можно изменить путем увеличения или уменьшения плавучести буев 5 и 6.
Постановку ПС на акватории в заданном районе, целесообразно, для уменьшения гидродинамического сопротивления, производить с учетом направления течения. Постановка ПС производится с использованием обеспечивающего судна.
В заданной точке устанавливается якорь 8 и буй 6, через связывающий их трос 7.
Якорь 3 устанавливается на заданном расстоянии от якоря 8, используя для постановки соединительный трос 2 и буй 5. С обеспечивающего судна устанавливается якорь 3, затем, ослабляя натяжение и выбирая часть троса 2, к нему крепится в заданной точке ограничитель 10. Конец троса 2 крепится к СПУ 1 и опускается на поверхность акватории.
К буям 5, 6, находящимися на поверхности воды, прикрепляется УЭ 9.
При недостаточной продольной прочности УЭ его можно прикрепить, к дополнительно закрепленному между буями 5 и 6, прочному тросу нейтральной плавучести.
В качестве примера устройства эксплуатации, рассмотрим стационарную протяженную гидроакустическую антенну 16 (Фиг. 3), которую вывешивают до нулевой плавучести, кроме донной части, буксируют к буям 5, 6 и прикрепляют к ним, а донную часть прокладывают в заданную точку.
Антенну, прикрепленную к буям 5, 6, условно назовем устанавливаемой системой (УС).
Следующий этап - заглубление УС до заданной величины, осуществляется включением СПУ 1 на погружение, при этом плавучесть СПУ 1 больше плавучести буев 5, 6. При выборке троса 2 СПУ 1 уменьшается расстояние между ограничителем 10 и клюзом 11 до их контакта. При контакте ограничителя 10 с клюзом 11 заглубление УС прекращается. Продолжая погружаться, СПУ 1 фиксируется, дойдя до клюза 14 опорной стойки 13. Возможен вариант фиксации СПУ 1 на заданном расстоянии от опорной стойки 13.
Для осуществления подъема УС включается СПУ 1 на всплытие. После достижения поверхности СПУ 1 и дальнейшей его работе, натяжение троса 2 начнет ослабляться, при этом продолжение работы СПУ 1 и действие выталкивающих сил буев 5 и 6 обеспечат подъем УС к поверхности акватории. При достижении УС поверхности акватории СПУ 1 необходимо остановить.
Для изменения глубины позиционирования УС требуется переустановить ограничитель 10 на тросе 2 в другую заданную точку.
Отсутствие надводных элементов и сокращение количества подводных элементов и гибких связей между ними уменьшает гидродинамическое сопротивление подводной системы.
В зависимости от глубины позиционирования УС, при постоянной положительной плавучести буев 5 и 6, сила натяжения УС меняется от минимальной, при минимальной глубине, до максимальной, при максимальной глубине.
Таким образом, применение ПС позволяет упростить конструкцию, способ изменения глубины позиционирования устройства эксплуатации, исключить выступание надводных элементов конструкции, уменьшить гидродинамическое сопротивление, изменить натяжение УЭ.
1. Подводная система, содержащая кинематически связанные два буя, два якоря, соединительные тросы, отличающаяся тем, что дополнительно содержит спуско-подъемное устройство, кинематически связанное с первым буем соединительным тросом, пропущенным через блок, прикрепленный к первому якорю, причем на участке троса между первым буем и первым якорем установлен ограничитель, второй буй связан тросом со вторым якорем, при этом буи кинематически связаны между собой устройством эксплуатации, и оба буя и спуско-подъемное устройство выполнены с положительной плавучестью.
2. Подводная система по п.1, отличающаяся тем, что дополнительно содержит клюз, шарнирно прикрепленный к оси блока, и вертикально ориентированную опору с клюзом, шарнирно прикрепленные к основанию первого якоря, при этом через них пропущен трос, соединяющий спуско-подъемное устройство с первым буем.
3. Подводная система по п.1, отличающаяся тем, что первый и второй буи выполнены с одинаковой или разной положительной плавучестью.
4. Подводная система по п.1, отличающаяся тем, что соединительные тросы выполнены с нейтральной плавучестью.
5. Подводная система по п.1, отличающаяся тем, что устройство эксплуатации выполнено остойчивым с нейтральной плавучестью.
6. Подводная система по п.1, отличающаяся тем, что на тросе, связывающем первый буй и спуско-подъемное устройство, дополнительно нанесены размерные деления на заданной длине.
7. Подводная система по п.1, отличающаяся тем, что первый и второй буи выполнены с возможностью изменять положительную плавучесть.
