RU2737151C1 - Radio beacon for transmitting distress signals from under ice - Google Patents
Radio beacon for transmitting distress signals from under ice Download PDFInfo
- Publication number
- RU2737151C1 RU2737151C1 RU2020112367A RU2020112367A RU2737151C1 RU 2737151 C1 RU2737151 C1 RU 2737151C1 RU 2020112367 A RU2020112367 A RU 2020112367A RU 2020112367 A RU2020112367 A RU 2020112367A RU 2737151 C1 RU2737151 C1 RU 2737151C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ice
- thermal drill
- drill
- thermodrill
- thermal
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING
- B63B22/00—Buoys
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Ocean & Marine Engineering (AREA)
- Details Of Aerials (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области морской техники и предназначено для передачи сигналов бедствия с аварийной подводной лодки (ПЛ), находящейся подо льдом.The invention relates to the field of marine technology and is intended to transmit distress signals from an emergency submarine (submarine) located under the ice.
Для оказания своевременной помощи экипажу ПЛ, терпящей бедствие, требуется передача с ПЛ сигнала бедствия и координат своего местоположения. Для этих целей на ПЛ размещены аварийно-сигнальные буи. При плавании ПЛ подо льдом в случае аварийной ситуации требуется устройство, способное преодолеть или внедриться в лед и произвести передачу сигнала бедствия по каналу связи.To provide timely assistance to the crew of a submarine in distress, it is required to transmit a distress signal and coordinates of its location from the submarine. For these purposes, emergency signal buoys are placed on the submarine. When a submarine is sailing under the ice, in the event of an emergency, a device is required that can overcome or penetrate the ice and transmit a distress signal via a communication channel.
Уровень техникиState of the art
Различные устройства были разработаны с целью обеспечения связи подводных лодок с наземными пунктами управления. Кроме того, были разработаны различные устройства для плавления льда.Various devices have been developed to provide communication between submarines and ground control posts. In addition, various ice melting devices have been developed.
Известна конструкция ледового коммуникационного буя. Патент США №5593332, 1997 г. (Прототип). Источником тепла данного буя является экзотермическая химическая реакция между литием и фтором. Тепло от химической реакции через теплообменник разогревает воду до образования пара. Полученный пар направляется к верхнему концу буя, что обеспечивает достаточный разогрев его оболочки для таяния льда. По мере плавления льда буй движется под действием положительной плавучести к верхней поверхности льда. Сохранение вертикального положения буя при всплытии обеспечивается расположением центра тяжести ближе к нижней части буя. При контакте буя с нижней поверхностью льда его вертикальное положение обеспечивается с помощью опор. Когда верхний конец сигнального буя выступит над поверхностью льда, производится выдвижение антенны вверх из защитной оболочки. Указанный буй имеет ограниченный технический ресурс и не является вполне приемлемым при значительной толщине льда.The design of an ice communication buoy is known. US Patent No. 5593332, 1997 (Prototype). The heat source of this buoy is the exothermic chemical reaction between lithium and fluorine. The heat from the chemical reaction through the heat exchanger heats the water to form steam. The resulting steam is directed to the upper end of the buoy, which ensures sufficient heating of its shell to melt the ice. As the ice melts, the buoy moves under the action of positive buoyancy to the upper surface of the ice. Maintaining the vertical position of the buoy during ascent is ensured by placing the center of gravity closer to the bottom of the buoy. When the buoy comes into contact with the lower surface of the ice, its vertical position is ensured by means of supports. When the upper end of the signal buoy protrudes above the ice surface, the antenna is pulled upward from the containment. The specified buoy has a limited technical resource and is not quite acceptable with a significant ice thickness.
Известен коммуникационный буй с возможностями проникновения через лед. Патент США №6183326, 2001 г. Источником тепла данного буя является экзотермическая реакция реагента Pyrosolve-Z и соляной кислоты. В процессе реакции насосом закачивается в буй морская вода. Тепло от химической реакции разогревает морскую воду до образования пара. Полученный пар под давлением направляется в концевой конус в верхней части буя. Это обеспечивает достаточный нагрев конуса и выпускает пар через отверстие в место соприкосновения со льдом. Что обеспечивает плавление льда. По мере плавления льда буй движется под действием положительной плавучести к верхней поверхности льда. Вертикальную ориентацию буя обеспечивает смещенный к нижней части центр тяжести. Данная конструкция рассчитана на толщину льда от 1 до 2 м. Когда верхний конец сигнального буя выступит над поверхностью льда, производится выброс секции нагревательного конуса. После этого буй можно использовать как одностороннее устройство связи с береговым пунктом через космические аппараты. Данный буй имеет ограниченный технический ресурс и не является вполне приемлемым при значительной толщине льда. Выпускание пара в место соприкосновения со льдом влечет обратное движение ото льда, так как пар должен выпускаться с давлением больше окружающей среды. Данной конструкцией не предусмотрена компенсация данного эффекта. Также при выпуске пара в месте, где лед неоднородный, возможно неравномерное таяние льда с образованием полости, что приведет к застреванию буя.There is a communication buoy with ice penetration capabilities. US patent No. 6183326, 2001. The heat source of this buoy is the exothermic reaction of the Pyrosolve-Z reagent and hydrochloric acid. During the reaction, seawater is pumped into the buoy by a pump. The heat from the chemical reaction heats the seawater to steam. The resulting steam under pressure is directed into the end cone at the top of the buoy. This ensures that the cone is sufficiently heated and discharges steam through the hole to where it touches the ice. That provides ice melting. As the ice melts, the buoy moves under the action of positive buoyancy to the upper surface of the ice. The vertical orientation of the buoy is ensured by the center of gravity shifted towards the bottom. This design is designed for ice thicknesses from 1 to 2 m. When the top end of the signal buoy protrudes above the ice surface, a section of the heating cone is ejected. Thereafter, the buoy can be used as a one-way communication device with the shore point via spacecraft. This buoy has a limited technical resource and is not quite acceptable with a significant ice thickness. The release of steam into the place of contact with the ice entails a reverse movement from the ice, since the steam must be released at a pressure greater than the environment. This design does not provide compensation for this effect. Also, when steam is released in a place where the ice is heterogeneous, uneven ice melting with the formation of a cavity is possible, which will lead to the buoy getting stuck.
Известна автономная подповерхностная океанографическая буйковая станция. Патент РФ №2681816 С2, 2019 г. Бурение осуществляется буром, представляющим собой полую водопроницаемую трубу со сверлом. Внутренняя полость залита радиопрозрачным композитом, внутри которого герметично залиты радиоантенна, антенна спутниковая и проблесковый маячок. Фиксаторы в виде шипов предотвращают вращение станции вокруг вертикальной оси, а расположенные в нижней части каркаса блок с аккумуляторами и акустический блок удерживают своим весом станцию в вертикальном положении. По окончанию бурения подается питание на антенны и проблесковый маячок. При этом буйковая станция выполнена с возможностью бурения ледового покрова толщиной до 2,5 м с образованием отверстия диаметром не менее 35 мм.An autonomous subsurface oceanographic buoy station is known. RF patent No. 2681816 C2, 2019 Drilling is carried out with a drill, which is a hollow permeable pipe with a drill. The inner cavity is filled with a radio-transparent composite, inside of which a radio antenna, a satellite antenna and a beacon are hermetically filled. Latches in the form of thorns prevent the station from rotating around the vertical axis, and the battery unit and acoustic unit located in the lower part of the frame hold the station upright with their weight. At the end of drilling, power is supplied to the antennas and a beacon. At the same time, the buoy station is designed with the ability to drill ice cover up to 2.5 m thick with the formation of a hole with a diameter of at least 35 mm.
Общими недостатками прототипа и аналогов являются отсутствие системы стабилизации устройства при отклонении от вертикального положения, невозможность использования при толщине льда более 2,5 м, возможность применения только при относительно ровной нижней поверхности льда, отсутствие дополнительных средств повышения положительной плавучести для большего воздействия на лед в точке соприкосновения. Также можно считать недостатком использование выдвижных антенн, так как возможна ситуация с неблагоприятными метеоусловиями на поверхности льда. Антенна в таких условиях будет подвержена обледенению, деформации, а передающее устройство будет подвержено воздействию низких температур.The general disadvantages of the prototype and analogs are the lack of a stabilization system for the device when deviating from the vertical position, the impossibility of using it with an ice thickness of more than 2.5 m, the possibility of using it only with a relatively flat bottom ice surface, the absence of additional means of increasing positive buoyancy for greater impact on the ice at contact. The use of retractable antennas can also be considered a disadvantage, since a situation with unfavorable weather conditions on the ice surface is possible. The antenna in such conditions will be subject to icing, deformation, and the transmitting device will be exposed to low temperatures.
Раскрытие сущности изобретенияDisclosure of the essence of the invention
Цель изобретения - обеспечить передачу сигналов бедствия на береговой командный пункт с подводной лодки, находящейся подо льдом.The purpose of the invention is to ensure the transmission of distress signals to the coastal command post from a submarine under the ice.
Для достижения цели изобретения предлагается радиобуй для передачи сигналов бедствия из-подо льда, имеющий автономный источник электроэнергии, радиопередающее устройство, систему стабилизации глубины, термобур для плавления льда и внедрения в него антенны, систему стабилизации вертикального положения термобура. Дополнительно радиобуй снабжен баллонами с пропаном и кислородом, соединенными с термобуром гибким шлангом.To achieve the objective of the invention, a radio beacon for transmitting distress signals from under the ice is proposed, having an autonomous power source, a radio transmitting device, a depth stabilization system, a thermal drill for melting ice and introducing an antenna into it, a system for stabilizing the vertical position of a thermal drill. In addition, the radio beacon is equipped with propane and oxygen cylinders connected to the thermal drill by a flexible hose.
Плавление льда и внедрение в него термобура (1) с антенной (2) осуществляется за счет нагрева атакующей части (3) термобура. Источником тепла является реакция горения газовой смеси из пропана и кислорода в камере сгорания (4) атакующей части термобура. Конструкция камеры сгорания обеспечивает удаление продуктов горения по трубопроводу (5) в нижнюю часть термобура с последующим выбросом в окружающую среду. Выброс продуктов горения производится с давлением, превышающим давление окружающей среды, тем самым создавая реактивную тягу. Реактивная тяга увеличивает силу, с которой термобур своей атакующей частью воздействует на лед в точке соприкосновения, что повышает скорость проплавления.Ice melting and the introduction of a thermal drill (1) with an antenna (2) into it is carried out by heating the attacking part (3) of the thermal drill. The heat source is the reaction of combustion of a gas mixture of propane and oxygen in the combustion chamber (4) of the attacking part of the thermal drill. The design of the combustion chamber ensures the removal of combustion products through the pipeline (5) to the lower part of the thermal drill with subsequent release into the environment. The release of combustion products is produced at a pressure higher than the ambient pressure, thereby creating a jet thrust. Reactive thrust increases the force with which the thermal drill with its attacking part acts on the ice at the point of contact, which increases the penetration rate.
Термобур размещается в герметичном прочном контейнере (6), обеспечивающем сохранение конструкции до предельной глубины погружения подводной лодки, и выполненном из титана. Контейнер предлагается располагать вне прочного корпуса подводной лодки в вертикальном положении. Место установки (7) радиобуя снабжено устройством отдачи. Контейнер сопряжен с корабельной системой электропитания, навигационным комплексом, комплексом связи с помощью кабеля. В устройстве отдачи располагается механизм отсечения кабеля. Для обеспечения положительной плавучести контейнер снабжен внешней оболочкой (8) из сферопластика. В контейнере расположены два кислородных баллона (9), баллон с пропаном (10), блок автономного электрического питания, узел для размещения редукторов, диффузора для смешивания газов, блока автоматики, блока сопряжения с корабельными системами, отсек (11) для размещения термобура и кабель - шланговой связки (12) из гибкого газового шланга, кабеля питания и информационного кабеля. В верхней части контейнера расположены датчики глубины и измерителя толщины льда. К нижней части контейнера подсоединена балластная цистерна (13), обеспечивающая наполнение водой для утяжеления радиобуя (14), которая сбрасывается для придания положительной плавучести контейнеру.The thermal drill is placed in a sealed durable container (6), which ensures the preservation of the structure up to the maximum immersion depth of the submarine, and is made of titanium. The container is proposed to be located outside the strong hull of the submarine in a vertical position. The installation site (7) of the beacon is equipped with a recoil device. The container is coupled with the ship's power supply system, navigation complex, and communication complex using a cable. The recoil device contains a cable cut-off mechanism. To ensure positive buoyancy, the container is equipped with an outer shell (8) made of spheroplastic. The container contains two oxygen cylinders (9), a propane cylinder (10), an autonomous electric power supply unit, a unit for placing reducers, a diffuser for mixing gases, an automation unit, a unit for interfacing with ship systems, a compartment (11) for placing a thermal drill and a cable - a hose bundle (12) from a flexible gas hose, power cable and data cable. In the upper part of the container, there are depth sensors and ice thickness gauges. A ballast tank (13) is connected to the lower part of the container, which provides filling with water for weighting the beacon (14), which is dropped to impart positive buoyancy to the container.
Термобур представляет собой цилиндр высотой 1000 мм и диаметром 200 мм (определен диаметром антенны) с атакующей частью в форме конуса высотой 150 мм. Корпус термобура, за исключением атакующей части, выполнен из композиционного материала сферопластика. Атакующая часть, дно камеры сгорания (15), внутренний направляющий конус (16), круговая горелка (17) с выходными отверстиями изготовлены из огнеупорного высокопрочного ситалла. Толщина стенок атакующей части - 4 мм, внутреннего направляющего конуса - 2 мм, дна камеры сгорания - 4 мм. Внутренний направляющий конус является усеченным. В его верхнем основании расположено отверстие (18) для создания тяги пламени в камере сгорания. Трубопровод выполнен по типу теплообменника «труба в трубе». В месте выхода газовой смеси из отверстий круговой горелки расположен искровой воспламенитель. Внутри корпуса термобура расположена антенна для передачи сигналов бедствия по спутниковому каналу. Излучение сигнала из толщи льда позволяет применять радиобуй при толщине льда более 2,5 м. Антенна является спиральной цилиндрической четырехзаходной и полностью залита сферопластиком для защиты от гидростатического давления. Между антенной и дном камеры сгорания расположено воздушное пространство (19) для предотвращения термического воздействия камеры сгорания на антенну. Под антенной находится отсек (20) для размещения блока (21) радиопередатчика, блока (22) управления системы стабилизации вертикального положения термобура. По центру термобура от его основания до камеры сгорания расположен трубопровод подачи газовой смеси и удаления продуктов горения. Термобур соединен с контейнером с помощью кабель - шланговой связки из гибкого газового шланга, кабеля питания и информационного кабеля длиной 10 м. Термобур с кабель - шланговой связкой помещены в отдельный отсек с крышкой (23).The thermal drill is a cylinder 1000 mm high and 200 mm in diameter (determined by the antenna diameter) with an attacking part in the form of a cone with a height of 150 mm. The body of the thermal drill, with the exception of the attacking part, is made of a composite material of spheroplastic. The attacking part, the bottom of the combustion chamber (15), the inner guide cone (16), the circular burner (17) with outlet openings are made of high-strength refractory glass-ceramic. The wall thickness of the attacking part is 4 mm, the thickness of the inner guide cone is 2 mm, and the bottom of the combustion chamber is 4 mm. The inner guide cone is truncated. An opening (18) is located in its upper base to create a flame draft in the combustion chamber. The pipeline is made as a pipe-in-pipe heat exchanger. A spark igniter is located at the outlet of the gas mixture from the holes of the circular burner. An antenna for transmitting distress signals via a satellite channel is located inside the body of the thermal drill. Radiation of a signal from the thickness of the ice makes it possible to use the radio beacon with an ice thickness of more than 2.5 m. The antenna is a spiral cylindrical four-way antenna and is completely filled with spheroplastic to protect against hydrostatic pressure. An air space (19) is located between the antenna and the bottom of the combustion chamber to prevent thermal effects of the combustion chamber on the antenna. Under the antenna there is a compartment (20) for placing the unit (21) of the radio transmitter, the unit (22) of the control system for stabilizing the vertical position of the thermal drill. In the center of the thermal drill, from its base to the combustion chamber, there is a pipeline for supplying a gas mixture and removing combustion products. The thermal drill is connected to the container using a cable - hose bundle made of a flexible gas hose, a power cable, and an information cable 10 m long. The thermal drill with a cable - hose bundle is placed in a separate compartment with a cover (23).
Вертикальное положение термобура обеспечивается смещенным к основанию центром тяжести, а также системой стабилизации вертикального положения термобура. Она служит для компенсации воздействия на термобур подледного течения и других внешних воздействий, обеспечивая строгое вертикальное положение. Система функционирует за счет порционного выброса продуктов горения через управляемые клапаны (24) в 4-х направлениях через отверстия (25) на боковой поверхности термобура. Управление клапанами осуществляется по командам от акселерометра, находящегося в блоке управления системы стабилизации термобура.The vertical position of the thermal drill is ensured by the center of gravity shifted to the base, as well as by a system for stabilizing the vertical position of the thermal drill. It serves to compensate for the impact on the thermal drill of the ice current and other external influences, providing a strict vertical position. The system operates due to a portioned discharge of combustion products through controlled valves (24) in 4 directions through holes (25) on the side surface of the thermal drill. The valves are controlled by commands from the accelerometer located in the control unit of the thermal drill stabilization system.
Система стабилизации глубины радиобуя служит для управления скоростью его всплытия. По данным датчиков системы изменяется запас плавучести радиобуя при всплытии до полной его остановки на заданной глубине, не достигая нижней поверхности льда, на которой производится выпуск термобура. Изменение запаса плавучести производится с помощью балластной цистерны и заполнения отсека с термобуром. Такой способ выпуска термобура обеспечивает возможность использования его в условиях случайного характера параметров геометрической неоднородности нижней поверхности льда.The beacon depth stabilization system is used to control the speed of its ascent. According to the data of the system sensors, the buoyancy margin of the beacon changes during ascent until it stops completely at a given depth, without reaching the bottom surface of the ice, on which the thermal drill is released. The change in the buoyancy margin is made using a ballast tank and filling the compartment with a thermal drill. This method of releasing a thermal drill provides the possibility of using it in conditions of a random nature of the parameters of the geometric inhomogeneity of the lower ice surface.
Краткое описание чертежейBrief Description of Drawings
Сущность изобретения иллюстрируется чертежами, где:The essence of the invention is illustrated by the drawings, where:
На фиг. 1 показан состав радиобуя для передачи сигналов бедствия из-подо льда. Цифрами обозначены: 1 - термобур; 2 - антенна; 3 - атакующая часть термобура; 4 - камера сгорания; 5 - трубопровод; 6 - герметичный прочный контейнер; 8 - внешняя оболочка контейнера; 9 - кислородный баллон; 10 - баллон с пропаном; 11 - отсек для размещения термобура и кабель - шланговой связки; 12 - кабель - шланговая связка; 13 - балластная цистерна; 14 - радиобуй; 20 - отсек для размещения блока радиопередатчика, блока управления системы стабилизации вертикального положения термобура; 21 - блок радиопередатчика; 22 - блок управления системы стабилизации вертикального положения термобура; 23 - крышка отсека с термобуром; 24 - управляемые клапаны; 25 - отверстия на боковой поверхности термобура.FIG. Figure 1 shows the composition of a distress beacon from under the ice. The numbers indicate: 1 - thermal drill; 2 - antenna; 3 - the attacking part of the thermal drill; 4 - combustion chamber; 5 - pipeline; 6 - sealed durable container; 8 - outer shell of the container; 9 - oxygen cylinder; 10 - propane tank; 11 - compartment for placing the thermal drill and cable - hose bundle; 12 - cable - hose bundle; 13 - ballast tank; 14 - radio beacon; 20 - compartment for placement of the radio transmitter unit, the control unit of the vertical position stabilization system of the thermal drill; 21 - radio transmitter unit; 22 - control unit of the thermal drill vertical position stabilization system; 23 - cover of the compartment with a thermal drill; 24 - controlled valves; 25 - holes on the side surface of the thermal drill.
На фиг. 2 изображена атакующая часть термобура, включающая в себя камеру сгорания. Цифрами обозначены: 1 - термобур; 2 - антенна; 3 -атакующая часть термобура; 4 - камера сгорания; 5 - трубопровод; 15 - дно камеры сгорания; 16 - внутренний направляющий конус; 17 - круговая горелка; 18 - отверстие; 19 - воздушное пространство.FIG. 2 shows the attacking part of the thermal drill, which includes a combustion chamber. The numbers indicate: 1 - thermal drill; 2 - antenna; 3 - the attacking part of the thermal drill; 4 - combustion chamber; 5 - pipeline; 15 - the bottom of the combustion chamber; 16 - inner guide cone; 17 - circular burner; 18 - hole; 19 - airspace.
На фиг. 3 изображена круговая горелка атакующей части термобура и трубопровод по типу «труба в трубе». Цифрами обозначены: 2 - антенна; 3 -атакующая часть термобура; 4 - камера сгорания; 5 - трубопровод; 15 - дно камеры сгорания; 16 - внутренний направляющий конус; 17 - круговая горелка; 19 - воздушное пространство.FIG. 3 shows a circular burner of the attacking part of the thermal drill and a pipe-in-pipe pipeline. The numbers indicate: 2 - antenna; 3 - the attacking part of the thermal drill; 4 - combustion chamber; 5 - pipeline; 15 - the bottom of the combustion chamber; 16 - inner guide cone; 17 - circular burner; 19 - airspace.
На фиг. 4 показана система стабилизации вертикального положения термобура. Цифрами обозначены: 1 - термобур; 5 - трубопровод; 20 - отсек для размещения блока радиопередатчика, блока управления системы стабилизации вертикального положения термобура; 22 - блок управления системы стабилизации вертикального положения термобура; 24 -управляемые клапаны; 25 - отверстия на боковой поверхности термобура.FIG. 4 shows the system for stabilizing the vertical position of the thermal drill. The numbers indicate: 1 - thermal drill; 5 - pipeline; 20 - compartment for placement of the radio transmitter unit, the control unit of the vertical position stabilization system of the thermal drill; 22 - control unit of the thermal drill vertical position stabilization system; 24 -controlled valves; 25 - holes on the side surface of the thermal drill.
На фиг. 5 показан радиобуй, отделившийся от подводной лодки и занявший глубину для выпуска термобура. Цифрами обозначены: 7 - место установки радиобуя; 14 - радиобуй; 26 - подводная лодка; 27 - ледовый покров.FIG. 5 shows a radio beacon that separated from the submarine and occupied depth for the release of the thermal drill. The numbers indicate: 7 - beacon installation site; 14 - radio beacon; 26 - submarine; 27 - ice cover.
На фиг. 6 показаны термобур, внедрившийся в лед, и контейнер после сброса балласта. Цифрами обозначены: 1 - термобур; 3 - атакующая часть термобура; 6 - герметичный прочный контейнер; 8 - внешняя оболочка контейнера; 12 - кабель - шланговая связка; 14 - радиобуй; 25 - отверстия на боковой поверхности термобура; 27 - ледовый покров; 28 - проплавленный лед.FIG. 6 shows the thermal drill penetrated into the ice and the container after the ballast is dropped. The numbers indicate: 1 - thermal drill; 3 - the attacking part of the thermal drill; 6 - sealed durable container; 8 - outer shell of the container; 12 - cable - hose bundle; 14 - radio beacon; 25 - holes on the side surface of the thermal drill; 27 - ice cover; 28 - melted ice.
Осуществление изобретенияImplementation of the invention
Работа радиобуя осуществляется следующим образом. Перед входом подводной лодки в айсбергоопасный район устанавливается автоматический режим использования радиобуя. В устройство с необходимой дискретностью из навигационного комплекса транслируется координаты местоположения подводной лодки. В памяти устройства хранятся заранее набранные сигналы бедствия. Предусмотрена возможность оперативного дополнения массива сообщений.The beacon works as follows. Before the submarine enters the iceberg-prone area, an automatic beacon operation mode is established. The coordinates of the location of the submarine are transmitted to the device with the necessary discreteness from the navigation complex. Preset distress signals are stored in the device memory. The possibility of prompt addition of the message array is provided.
При возникновении аварии на подводной лодке (26) цепи управления срабатывают автоматически в следующих случаях: при достижении подводной лодкой предельной глубины погружения; при достижении давления и (или) температуры в отсеках подводной лодки более установленного значения; при достижении крена и (или) дифферента более установленных значений. Также предусмотрено ручное управление. Блок управления автоматической и ручной отдачей радиобуя находится в отсеке подводной лодки.In the event of an accident on the submarine (26), the control circuits are triggered automatically in the following cases: when the submarine reaches its maximum immersion depth; when the pressure and (or) temperature in the submarine compartments exceeds the specified value; when the roll and (or) trim is more than the set values. Manual control is also provided. The control unit for automatic and manual recoil of the beacon is located in the submarine compartment.
После срабатывания цепей управления, блоком автоматики производится анализ глубины погружения для выбора режима работы. В случае нахождения подводной лодки в приледненном положении радиобуй остается на своем месте, а термобур выпускается из этого положения. В других случаях происходит отсечение кабеля, с помощью которого радиобуй сопряжен с корабельными системами, с одновременной отдачей радиобуя.After the control circuits are triggered, the automatic unit analyzes the immersion depth to select the operating mode. If the submarine is in the icy position, the beacon remains in place, and the thermal drill is released from this position. In other cases, the cable is cut off, with the help of which the beacon is interfaced with the ship's systems, with the simultaneous recoil of the beacon.
Перед отсечением кабеля, радиобуй переходит на свой источник электроэнергии. Им является аккумуляторная батарея. За счет положительной плавучести радиобуй начинает всплывать. По данным глубиномера блок автоматики радиобуя контролирует скорость всплытия и замедляет его уменьшением положительной плавучести радиобуя. Это достигается путем заполнения балластной цистерны. По данным с датчика измерителя толщины льда за 10 м до нижней поверхности ледового покрова (27) начинается заполнение отсека с термобуром. За 5 м до нижней поверхности льда плавучесть радиобуя становится нейтральной, и радиобуй прекращает всплытие, оставаясь на этой глубине. После выравнивания давления в отсеке (11) с забортным, открывается крышка отсека.Before cutting off the cable, the beacon switches to its power source. This is the rechargeable battery. Due to the positive buoyancy, the beacon begins to float. According to the depth gauge, the beacon automation unit controls the ascent rate and slows it down by decreasing the beacon's positive buoyancy. This is achieved by filling the ballast tank. According to the data from the gauge of the ice thickness, 10 m before the lower surface of the ice cover (27), filling of the compartment with a thermal drill begins. 5 m before the bottom surface of the ice, the buoyancy of the beacon becomes neutral, and the beacon stops surfacing, remaining at this depth. After equalizing the pressure in the compartment (11) with the outboard compartment, the compartment cover opens.
Одновременно с этим запускается подача газовой смеси из баллонов контейнера по гибкому шлангу и трубопроводу в камеру сгорания термобура. Пропан и кислород смешиваются в диффузоре. После этого подается разряд на искровой воспламенитель. Газовая смесь воспламеняется в круговой горелке. Пламя распространяется вдоль направляющего внутреннего конуса к отверстию, нагревая при этом стенки атакующей части термобура. Внутри камеры сгорания термобура установлены датчики температуры и давления. Процесс горения и поддержания заданной температуры регулируется блоком автоматики контейнера. Продукты горения за счет разницы давления удаляются из камеры по трубопроводу через невозвратный клапан в нижней части термобура в окружающую среду. За счет созданной реактивной тяги увеличивается сила упора термобура в лед, что увеличивает скорость проплавления. Конструкция трубопровода по типу теплообменника «труба в трубе» обеспечивает охлаждение трубопровода для удаления продуктов горения. Что сохраняет конструкцию и параметры спиральной антенны.At the same time, the gas mixture is supplied from the container cylinders through a flexible hose and pipeline to the combustion chamber of the thermal drill. Propane and oxygen are mixed in the diffuser. After that, a discharge is applied to the spark igniter. The gas mixture is ignited in a circular burner. The flame spreads along the guiding inner cone to the hole, while heating the walls of the attacking part of the thermal drill. Temperature and pressure sensors are installed inside the combustion chamber of the thermal drill. The combustion process and maintenance of the set temperature is regulated by the container automation unit. Combustion products are removed from the chamber through a pipeline through a non-return valve in the lower part of the thermal drill into the environment due to the pressure difference. Due to the created jet thrust, the force of the thrust drill against the ice increases, which increases the penetration rate. Pipe-in-pipe heat exchanger design provides pipeline cooling to remove combustion products. That preserves the design and parameters of the helical antenna.
За счет положительной плавучести из отсека контейнера всплывает термобур, вытягивая за собой кабель-шланговую связку. Вертикальное положение термобура обеспечивается смещенным к основанию центром тяжести. При этом запускается система стабилизации вертикального положения термобура с целью отвода в сторону от вертикальной оси контейнера. Также она служит для компенсации возможных отклонений под действием течения подо льдом.Due to the positive buoyancy, the thermal drill emerges from the container compartment, pulling the cable-hose bundle behind it. The vertical position of the thermal drill is ensured by the center of gravity shifted to the base. At the same time, the system for stabilizing the vertical position of the thermal drill is launched in order to move it away from the vertical axis of the container. It also serves to compensate for possible deviations due to the current under the ice.
Далее термобур упирается атакующей частью в нижнюю поверхность льда и начинается плавление льда. После выхода термобура из отсека, производится сброс балластной цистерны. За счет сброса происходит изменение запаса плавучести. Контейнер получает положительную плавучесть и всплывает, упираясь в лед.Further, the thermal drill rests against the lower surface of the ice with the attacking part and the ice begins to melt. After the thermal drill leaves the compartment, the ballast tank is discharged. Due to the release, the buoyancy reserve changes. The container gets positive buoyancy and floats against the ice.
Поддержанием постоянной необходимой температуры на внешней поверхности атакующей части термобура осуществляется проплавление (28) льда и движение термобура под действием выталкивающей силы и реактивной тяги.By maintaining a constant required temperature on the outer surface of the attacking part of the thermal drill, ice is melted (28) and the thermal drill moves under the action of the buoyancy force and jet thrust.
Для максимального приближения к верхней поверхности льда горючее расходуется полностью. После этого термобур переходит в режим передачи сигналов бедствия по спутниковому каналу через космические аппараты системы связи.For the maximum approach to the upper ice surface, the fuel is consumed completely. After that, the thermal drill switches to the mode of transmitting distress signals via a satellite channel through the spacecraft of the communication system.
Техническим результатом изобретения является обеспечение передачи сигналов бедствия на береговой командный пункт с подводной лодки, находящейся подо льдом.The technical result of the invention is to ensure the transmission of distress signals to the coastal command post from a submarine under the ice.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020112367A RU2737151C1 (en) | 2020-03-24 | 2020-03-24 | Radio beacon for transmitting distress signals from under ice |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020112367A RU2737151C1 (en) | 2020-03-24 | 2020-03-24 | Radio beacon for transmitting distress signals from under ice |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2737151C1 true RU2737151C1 (en) | 2020-11-25 |
Family
ID=73543624
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2020112367A RU2737151C1 (en) | 2020-03-24 | 2020-03-24 | Radio beacon for transmitting distress signals from under ice |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2737151C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2783690C1 (en) * | 2022-03-14 | 2022-11-15 | 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" | Method for transmission of information about a damaged submarine from under the ice |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5593332A (en) * | 1988-09-20 | 1997-01-14 | Sundstrand Corporation | Ice penetrating communication buoy |
| US6183326B1 (en) * | 1999-09-27 | 2001-02-06 | Scientific Solutions, Inc. | Communication buoy with ice penetrating capabilities |
| GB2365462A (en) * | 1990-06-19 | 2002-02-20 | Marconi Gec Ltd | Improvements relating to ice penetrating devices |
| RU2609841C1 (en) * | 2015-11-03 | 2017-02-06 | Российская Федерация, от имени которой выступает государственный заказчик Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) | Messenger buoy for use in ice conditions |
| RU2681816C2 (en) * | 2017-12-26 | 2019-03-12 | Общество с ограниченной ответственностью "Ситекрим" | Autonomous subsurface oceanographic buoy station |
-
2020
- 2020-03-24 RU RU2020112367A patent/RU2737151C1/en active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5593332A (en) * | 1988-09-20 | 1997-01-14 | Sundstrand Corporation | Ice penetrating communication buoy |
| GB2365462A (en) * | 1990-06-19 | 2002-02-20 | Marconi Gec Ltd | Improvements relating to ice penetrating devices |
| US6183326B1 (en) * | 1999-09-27 | 2001-02-06 | Scientific Solutions, Inc. | Communication buoy with ice penetrating capabilities |
| RU2609841C1 (en) * | 2015-11-03 | 2017-02-06 | Российская Федерация, от имени которой выступает государственный заказчик Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) | Messenger buoy for use in ice conditions |
| RU2681816C2 (en) * | 2017-12-26 | 2019-03-12 | Общество с ограниченной ответственностью "Ситекрим" | Autonomous subsurface oceanographic buoy station |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2783690C1 (en) * | 2022-03-14 | 2022-11-15 | 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" | Method for transmission of information about a damaged submarine from under the ice |
| RU2810007C1 (en) * | 2023-04-24 | 2023-12-21 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия имени Адмирала флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова" | Means for transmitting emergency alert and designating location of emergency submarine under ice |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20100041285A1 (en) | Autonomous vehicle with fuel cell and autonomous flushing system | |
| JP2012503167A (en) | Marine deployment method and apparatus | |
| US5449307A (en) | Sea surveillance and control apparatus | |
| EP0228167B1 (en) | Off-shore drilling installation evacuation system | |
| US20230098899A1 (en) | System for retrieval of objects lost in water | |
| RU2609841C1 (en) | Messenger buoy for use in ice conditions | |
| US4651834A (en) | Ice penetrating method and apparatus | |
| RU2737151C1 (en) | Radio beacon for transmitting distress signals from under ice | |
| KR102219469B1 (en) | Buoy apparatus for probing lacation of a sunken vessel | |
| JPH01127486A (en) | Underwater robot | |
| US5593332A (en) | Ice penetrating communication buoy | |
| KR20150119587A (en) | Automatic open or closer of Gas cylinder for ship rescue | |
| US6183326B1 (en) | Communication buoy with ice penetrating capabilities | |
| CN212951028U (en) | Marine ship engineering positioning device | |
| CN211519807U (en) | Positioning device for unmanned underwater vehicle | |
| WO2006084942A1 (en) | Rescue capsule | |
| CN111152889A (en) | Ship life raft release device | |
| RU149901U1 (en) | RESCUE-RESCUE CAMERA FOR USE WHEN OPERATING SUBMARINE UNDER UNDER CONDITIONS | |
| WO2010150285A2 (en) | Combat submarine ballast system & ice hull | |
| JP2017008547A (en) | Bottom flowing methane gas collector | |
| AU711751B2 (en) | Method and apparatus for mooring a vessel | |
| CN220555377U (en) | Ship life raft releasing device | |
| JPS6130960Y2 (en) | ||
| RU2810007C1 (en) | Means for transmitting emergency alert and designating location of emergency submarine under ice | |
| KR101513069B1 (en) | structure for entering of submaine |