Способ установки морского гидрофизического полигона
Владельцы патента RU 2734844:
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт океанологии им. П.П. Ширшова ИО РАН (RU)
Предлагается способ установки морского гидрофизического полигона с судна, в котором выносят за борт донные станции, связанные между собой кабелем, намотанным на катушках. Первоначально с кормы судна, с разных бортов, опускают две (первую и вторую) сейсмоакустические стации, на которых жестко закреплены плоские рули, обеспечивающие расхождение донных станций за счет гидродинамических сил, возникающих из-за движения воды. При этом судно стравливает кабели, соединенные с первой и второй станциями, намотанные на общей катушке третьей станции. После выработки кабеля, соединяющего первую и вторую станции, судно уменьшает скорость до момента касания станциями дна, после чего по гидроакустическому каналу отдается команда на сброс рулей с первой и второй станций, далее судно продолжает движение до выработки длины кабелей на катушке третьей станции, равной длине кабеля между уже заякоренными первой и второй станциями, после чего судно опускает с кормы третью станцию на фале до момента касания ею дна, одновременно обеспечивая натяжение кабелей, связывающих третью станцию с первой и второй. После этих операций с кормы сбрасывается привязанная к фалу плавучесть, снабженная балластом и размыкателем. 3 ил.
Настоящее предполагаемое изобретения относится к геофизическим методам исследования. Известны морские геофизические методы исследования, в которых на морском дне располагают сеть гидрофизических станций, соединенных кабелями (1). Известны морские геофизические методы разведки, в которых производится укладка сейсмокос на морском дне с использованием катушек с намотанным кабелем (2). Упомянутые две методики являются как бы общим прототипом данного предложения.
Одним из назначений гидрофизического полигона является определение источников сейсмических (акустических) колебаний, их расположение, мощность и т.п. Для максимально точного определения всех параметров необходимо знать места точек установки датчиков (станций их содержащих) на дне, поэтому, чем точнее будет информация о расположении полигона, тем точнее будет полученная информация. Учитывая, что глубина, на которую нужно поставить станции, может достигать нескольких километров, определить место каждой станции хотя бы с точностью в несколько десятков метров, практически невозможно.
Целью предполагаемого изобретения является повышение точности, измерений путем обеспечения жесткой геометрии полигона на дне океана. Поставленная цель достигается тем, что, с кормы судна, с разных бортов, опускают две (первую и вторую) гидрофизические станции, на которых
жестко закреплены плоские рули, обеспечивающие расхождение донных станций за счет гидродинамических сил, возникающих из-за движения воды относительно корпуса судна, при этом, судно стравливает кабели, соединенные с первой и второй станциями, намотанные на общей катушке третьей станции. После выработки всего кабеля, соединяющего первую и вторую станции, судно уменьшает скорость перемещения относительно воды до момента касания станциями дна, после чего, по гидроакустическому каналу отдается команда на сброс рулей с первой и второй стаций, далее судно продолжает движение до выработки длины кабелей на катушке третьей станции, равной длине кабеля между уже заякаренными первой и второй станциями. Далее судно опускаете кормы третью станцию на буксировочном фале, до момента касания ее дна, одновременно обеспечивая натяжение кабелей, связывающих третью станцию с первой и второй! После этих операций, с кормы сбрасывается привязанная к буксировочному фалу плавучесть, снабженная балластом и размыкателем.
Возможность практической реализации.
На чертеже - Фиг. 1 показано судно - 1, которое буксирует кабелями - 2 донные гидрофизические станции - 3 и 4. Станции соединены между собой кабелем - 5, намотанным на катушки (не показаны), расположенные внутри станций. Судно - 1 может двигаться по направлению -V, или стоять на якоре, при наличии морских течений в месте постановки. Главное, обеспечить гидродинамическое взаимодействие рулей - 6, закрепленных на станциях 3 и 4, и обтекающей их, воды. Станции буксируются кабелями - 2, намотанных на катушке станции - 7, находящейся пока на судне. Станции имеют отрицательную плавучесть, и при остановки судна (воды) они опустятся на дно. К моменту
касания станциями дна, расстояние между ними будет равно максимально установленному по команде гидроакустического канала, отмеряющего длину кабеля с катушек станций - 3 и 4, а максимальным оно будет от воздействия гидродинамических сил потока воды на рули - 6, установленных под углом 45 градусов к направлению движения судна (воды). Для более надежной фиксации станций, желательно снабдить их штырями, входящими в дно. Позиция касания станциями дна показана на Фиг. 2, буквами D и Р обозначены дно и поверхность соответственно.
После фиксации стаций 3 и 4 на дне, подается команда на сброс гидродинамических рулей - 6, и судно продолжит движение до выработки длины кабелей - 2, намотанных на катушке станции -7, равной длине кабеля - 5, т.е. расстоянию между этими станциями. С кормы судна - 1 на фале спускается станция -7 до момента касания ее дна. При этом обеспечивается натяжение кабелей - 2, связывающих станцию -7 со станциями 3 и 4. В результате всех операций на дне образуется абсолютно равносторонний треугольник (полигон), образованный станциями 3, 4 и 7. Он показан на Фиг. 3. С судна сбрасывается плавучесть - 8, привязанная к буксировочному фалу - 9, снабженная, связанным через размыкатель балластом. И на этом установка полигона заканчивается. Разумеется, он фиксируется спутниковой системой.
В зависимость от энергетических возможностей источников питания станций, информация может сниматься по гидроакустическому каналу, или же, после завершения работы полигона, судно приходит в место его расположения, подается команда на отделение балласта от плавучести - 8, и все станции на буксировочном фале - 9 поднимаются на борт судна сопровождения.
Таким образом, без применения сложных подводных систем фиксации и позиционирования, достигается поставленная способом цель - установка
на дне океана сейсмогидроакустического полигона с фиксацией его элементов на дне с точностью не менее нескольких метров.
Источники информации, использованные при составлении заявки:
1. «Средства и методы океанологических исследований» Москва, «Наука» 2005, авторы Г.В. Смирнов и др., с. 61-70.
2. Патент России №2545092.
Способ установки морского гидрофизического полигона с судна, заключающийся в выносе за борт донных станций, связанных между собой кабелем, намотанным на катушках, отличающийся тем, что, с целью обеспечения жесткой геометрии расположения полигона станций на дне, первоначально, с кормы судна, с разных бортов, опускают две - первую и вторую - сейсмоакустические стации, на которых жестко закреплены плоские рули, обеспечивающие расхождение донных станций за счет гидродинамических сил, возникающих из-за движения воды относительно корпуса судна, при этом, судно стравливает кабели первой и второй станций, намотанные на общей катушке третьей станции, после выработки кабеля, соединяющего первую и вторую станции, судно уменьшает скорость, и, после касания станциями дна, по гидроакустическому каналу отдается команда на сброс рулей с первой и второй станций, далее судно продолжает движение до выработки длины кабелей на катушке третьей станции, равной длине кабеля между уже заякоаренными первой и второй станциями, после чего судно опускает с кормы третью станцию на буксировочном фале, до момента касания еюе дна, одновременно обеспечивая натяжение кабелей, связывающих третью станцию с первой и второй, а с кормы сбрасывается привязанная к буксировочному фалу плавучесть, связанная с балластом через размыкатель.
