Самоходный подводный аппарат

Авторы патента:

B63G6/00 - Постановка минных заграждений или глубинных бомб; корабли, предназначенные для этих целей (устройства для постановки мин на подводных лодках B63G 8/33)

B63G5/00 - Корабли, отличающиеся применением торпедного вооружения (подводные лодки B63G 8/00; выстреливание торпед как таковое F41F 3/00)

Владельцы патента RU 2736659:

Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия им. Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова" (RU)

Изобретение относится к области морской техники и может быть использовано для выполнения различных подводных работ. Самоходный подводный аппарат имеет корпус обтекаемой цилиндрической формы, отсек с полезной нагрузкой, систему управления аппаратом, источник энергии, двигатель, движитель, приводы рулевых машинок, наружное оперение и рули, в состав системы управления могут входить системы дистанционного управления, самонаведения и неконтактного обнаружения морских объектов, навигационные приборы и средства для подводного ориентирования. Дополнительно подводный аппарат оснащается системой подкрепления корпуса, включающей управляющее устройство, баллон со сжатым газом, редуктором, клапаном и приводом клапана, датчик наружного гидростатического давления, датчик внутреннего атмосферного давления, клапан для стравливания газа из корпуса подводного аппарата. Конструкция приборов и устройств подводного аппарата позволяет им функционировать в газовой среде с повышенным давлением. Достигается возможность увеличения предельной глубины погружения самоходного подводного аппарата без укрепления конструкции его корпуса.

Изобретение относится к области морской техники и может быть использовано для выполнения различных подводных работ.

Для ведения подводных работ на флотах морских государств применяются различные самоходные подводные аппараты, предназначенные для выполнения океанографических исследований, поиска морских объектов и физического воздействия на них. Известные самоходные подводные аппараты (СПА), являющиеся прототипом изобретения, имеют корпус обтекаемой цилиндрической или иной формы, оснащаются средствами движения и энергообеспечения, навигации, подводного ориентирования, связи, приборами управления, а также другими устройствами, необходимыми для решения свойственных им задач. СПА конструктивно состоят из трех составных частей: головной, средней и хвостовой. В головной части обычно размещаются система управления СПА и отсек с полезной нагрузкой - устройствами, определяющими функциональное предназначение СПА. В состав системы управления могут входить системы дистанционного управления, самонаведения и неконтактного обнаружения морских объектов, а также навигационные приборы и средства подводного ориентирования. В средней части устанавливаются источник энергии и двигатель, а в хвостовой - движитель, приводы рулевых машинок, наружное оперение и рули [1 - Автономные подводные аппараты. Материалы сайта Института проблем морских технологий Дальневосточного отделения РАН, 2002], [2 - Сиденко К.С., Илларионов Г.Ю. Подводная лодка и автономный необитаемый подводный аппарат // МРЭ, №2, 2008], [3 - Военно-морской словарь / Гл. ред. В.Н. Чернавин. - М.: Воениздат, 1989. - 511 с. С. 431].

Конструкция корпуса СПА должна выдерживать расчетное гидростатическое давление в соответствии с глубиной его использования. Чем больше глубина погружения, тем прочнее должен быть его корпус, а, следовательно, больше масса, энерговооруженность и стоимость. В случае перезаглубления корпус СПА может не выдержать наружного давления и разрушиться, что и является его недостатком.

Целью изобретения является разработка такого самоходного подводного аппарата, который в случае необходимости мог бы погружаться на глубину более расчетной, сохраняя свою работоспособность.

Для достижения цели изобретения предлагается самоходный подводный аппарат, имеющий корпус обтекаемой цилиндрической или иной формы, отсек с полезной нагрузкой, систему управления аппаратом, источник энергии, двигатель, движитель, приводы рулевых машинок, наружное оперение и рули, в состав системы управления могут входить системы дистанционного управления, самонаведения и неконтактного обнаружения морских объектов, навигационные приборы и средства для подводного ориентирования, отличающийся тем, что дополнительно подводный аппарат оснащается системой подкрепления корпуса, включающей управляющее устройство, баллон со сжатым газом, редуктором, клапаном и приводом клапана, датчик наружного гидростатического давления, датчик внутреннего атмосферного давления, клапан для стравливания газа из корпуса подводного аппарата, конструкция приборов и устройств подводного аппарата позволяет им функционировать в газовой среде с повышенным давлением.

Система подкрепления корпуса предназначена для обеспечения безопасного погружения СПА на глубину, превышающую расчетную, за счет повышения внутреннего атмосферного противодавления на стенки корпуса.

Управляющее устройство служит для управления клапаном подачи сжатого газа из баллона внутрь корпуса СПА, а редуктор - для понижения давления газа до необходимого значения. Моменты открытия или закрытия клапана определяются исходя из сигналов, поступающих в управляющее устройство от датчиков наружного гидростатического и внутреннего атмосферного давления. В качестве газа может быть использован воздух, азот или другой газ, нейтральный к элементам конструкции СПА.

Клапан для стравливания газа из корпуса подводного аппарата необходим для безопасного обслуживания СПА в случае его подъема из воды и необходимости вскрытия его корпуса.

Сущность изобретения заключается в следующем.

При погружении подводного аппарата на управляющее устройство системы подкрепления корпуса поступают сигналы с датчика наружного гидростатического давления P(t) и с датчика внутреннего атмосферного давления P_атм(t), которые вместе с расчетным гидростатическим давлением Р_расч определяют управляющую величину ΔР по формуле:

При ее отрицательном значении ΔР < 0 управляющее устройство подает команду на привод для открытия клапана и стравливание газа из баллона через понижающий редуктор внутрь корпуса СПА.

Стравливание газа производится до выполнения условия:

после чего клапан по команде от управляющего устройства закрывается.

Пример.

Корпус СПА рассчитан на глубину погружения у_расч = 200 м, что соответствует расчетному гидростатическому давлению Р_расч = 2,1 МПа.

Требуется рассчитать величину внутреннего атмосферного давления Р_атм(t) необходимого для подкрепления корпуса СПА при его погружении на глубину y(t) = 300 м, что соответствует P(t) = 3,1 МПа, чтобы предотвратить его разрушение.

По формуле (1) при условии, что ΔР = 0, определяется как избыточное наружное давление, действующее на корпус СПА, так и требуемое значение P_aтм(t):

P_атм(t) = Р(t)-Р_расч = 3,1-2,1 = 1 МПа.

Техническим результатом изобретения является возможность увеличивать предельную глубину погружения СПА без укрепления конструкции его корпуса.

Источники информации, использованные при выявлении изобретения и составлении его описания:

1. Автономные подводные аппараты. Материалы сайта Института проблем морских технологий Дальневосточного отделения РАН, 2002.

2. Сиденко К.С., Илларионов Г.Ю. Подводная лодка и автономный необитаемый подводный аппарат // МРЭ, №2, 2008.

3. Военно-морской словарь / Гл. ред. В.Н. Чернавин. - М.: Воениздат, 1989. - 511 с. С. 431.

Самоходный подводный аппарат, имеющий корпус обтекаемой цилиндрической формы, отсек с полезной нагрузкой, систему управления аппаратом, источник энергии, двигатель, движитель, приводы рулевых машинок, наружное оперение и рули, в состав системы управления могут входить системы дистанционного управления, самонаведения и неконтактного обнаружения морских объектов, навигационные приборы и средства для подводного ориентирования, отличающийся тем, что дополнительно подводный аппарат оснащается системой подкрепления корпуса, включающей управляющее устройство, баллон со сжатым газом, редуктором, клапаном и приводом клапана, датчик наружного гидростатического давления, датчик внутреннего атмосферного давления, клапан для стравливания газа из корпуса подводного аппарата, конструкция приборов и устройств подводного аппарата позволяет им функционировать в газовой среде с повышенным давлением.

Изобретение относится к способам защиты надводных кораблей и судов от поражения торпедами противника. Для защиты надводного корабля и судна от поражения торпедой противника обнаруживают торпеду противника с помощью гидроакустической станции корабля или судна.

Дистанционная система управления морскими минами // 2726673

Изобретение относится к области военной техники и может быть использовано для уничтожения боевой техники и живой силы противника. Техническим результатом является создание системы управления морскими минами, которая позволяет беспрепятственно проходить минные заграждения своим судам в заданные интервалы времени.

Способ поражения подводной лодки // 2711409

Изобретение относится к способам поражения морских целей. Для поражения подводной лодки летательным аппаратом с применением ракеты, ее обнаруживают имеющимися средствами наблюдения.

Самоходный гидроакустический буй-маяк и способ навигационного оборудования морского района // 2710831

Группа изобретений относится к области морской техники и может быть использована для навигационного оборудования морских районов, обеспечения безопасности кораблевождения и определения координат в море надводных кораблей, судов, подводных объектов.

Способ освещения подводной обстановки и устройство для его осуществления // 2709059

Группа изобретений относится к области морской техники и предназначено для освещения подводной обстановки. Устройство освещения подводной обстановки представляет собой подводный аппарат, имеющий бортовую систему управления и курсоуказания, гибкую протяженную буксируемую антенну для обнаружения подводных объектов, устройство для определения толщины льда и не менее одного подледных радиобуев, отделяемых от подводного аппарата с устройством для плавления льда и запоминающим устройством, связанным с бортовой системой управления подводного аппарата.

Мобильный гидроакустический буй-маяк и способ навигационного оборудования морского района // 2709058

Группа изобретений относится к области морской техники для навигационного оборудования морских районов и обеспечения безопасности кораблевождения, и определения координат в море надводных кораблей, судов, подводных лодок и подводных аппаратов.

Устройство поражения немагнитных объектов // 2707632

Изобретение относится к противодесантным минно-взрывным заградительным средствам, применяемым для задержки продвижения и затруднения маневра в ходе десантной операции противника, нанесения поражения его объектам, в том числе корпус которых изготовлен из немагнитных материалов.

Способ дистанционного минирования // 2707494

Изобретение относится к способам поражения морских целей в отдаленных районах и может применяться для дистанционного минирования отдаленных районов. Для дистанционного минирования осуществляют подготовку к пуску самотранспортирующейся мины, вводят в ее бортовую систему управления маршрутное задание и управляют ее движением в заданную точку.

Подледный корректируемый снаряд // 2707233

Изобретение относится к средствам обнаружения и физического воздействия на подводные объекты, находящиеся подо льдом. Снаряд включает контейнер, содержащий систему запуска и разделения, тормозной отсек с парашютом и поплавком, имеющим гибкую связь с корпусом контейнера и невозвратный клапан, находящийся в контейнере, и отделяемый от него корректируемый гравитационный снаряд с боевой частью, взрывательным устройством и системой коррекции траектории, например, в виде последовательно соединенных гидроакустической приемоизлучающей антенны, электронного блока обработки сигналов и рулевого устройства, имеющей гидроакустический канал обнаружения подводной цели и гидроакустический канал подтверждения ее нахождения в зоне наведения снаряда при удерживании его в контейнере на заданной глубине.

Устройство защиты корабля от торпеды // 2703832

Изобретение относится к устройствам противоторпедной защиты надводных кораблей и судов. Устройство защиты корабля от торпеды включает в себя подводный транспортировщик противоторпедной сети, имеющий контейнер, демпфирующее и контактное устройства, приборы управления, энергетическую установку и/или источник тока, двигатель, движитель, рули, газогенератор, надувную камеру и сигнальные устройства.

Спасательное средство подводника // 2736496

Изобретение относится к водолазной технике, а именно, к индивидуальным средствам подъема подводников на поверхность. Спасательное средство подводника выполнено в виде прочного и герметичного контейнера, оснащенное люком, иллюминатором и/или видеосистемой с видеокамерой, водолазным баллоном со сжатым воздухом, воздухораспределительным водолазным щитом с запорно-регулирующей газовой арматурой и водолазными манометрами, электрическим и ручным приводами, датчиками внутреннего и наружного давления, травящепредохранительным клапаном, управляющим устройством, информационным дисплеем, звуковой сигнализацией, обогревателем, источником тока, катушкой с кабель-тросом и стопором, радиопередающим устройством, антенной, устройством для подъема контейнера на поверхность, включающим газогенератор, пусковое устройство, газовую арматуру, надувной мешок и парашют.