RU2747106C1 - Underwater vehicle of gliding type - Google Patents
Underwater vehicle of gliding type Download PDFInfo
- Publication number
- RU2747106C1 RU2747106C1 RU2020130429A RU2020130429A RU2747106C1 RU 2747106 C1 RU2747106 C1 RU 2747106C1 RU 2020130429 A RU2020130429 A RU 2020130429A RU 2020130429 A RU2020130429 A RU 2020130429A RU 2747106 C1 RU2747106 C1 RU 2747106C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- underwater vehicle
- gliding
- buoyancy
- gliding type
- accordingly
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63G—OFFENSIVE OR DEFENSIVE ARRANGEMENTS ON VESSELS; MINE-LAYING; MINE-SWEEPING; SUBMARINES; AIRCRAFT CARRIERS
- B63G8/00—Underwater vessels, e.g. submarines; Equipment specially adapted therefor
- B63G8/14—Control of attitude or depth
- B63G8/24—Automatic depth adjustment; Safety equipment for increasing buoyancy, e.g. detachable ballast, floating bodies
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к судостроению, конкретно к автономным необитаемым подводным самоходным аппаратам (планерам-глайдерам) и может быть использовано для исследования водных акваторий.The invention relates to shipbuilding, specifically to autonomous uninhabited self-propelled underwater vehicles (glider-gliders) and can be used to explore water areas.
Известен подводный аппарат «Дениз» типа «ныряющее блюдце» (см. Войтов Д.В. Подводные обитаемые аппараты / Д.В. Войтов - М.: Издательство Астрель, 2002. - стр. 84-89). Корпус подводного аппарата имеет форму сплющенной сферы. Движение аппарата обеспечивается за счет того, что кормовой насос перекачивает воду через пластиковые трубы, огибающие прочный стальной корпус. Эти гибкие трубы оканчиваются соплами, способными поворачиваться в вертикальной плоскости и выбрасывать воду под любым углом. Меняя угол поворота сопел и ток воды в них можно осуществлять различные маневры подводного аппарата.Known underwater vehicle "Deniz" of the "diving saucer" type (see Voitov DV Manned underwater vehicles / DV Voitov - Moscow: Astrel Publishing House, 2002. - pp. 84-89). The body of the underwater vehicle has the shape of a flattened sphere. The movement of the apparatus is ensured by the fact that the feed pump pumps water through plastic pipes that go around a strong steel case. These flexible pipes end in nozzles that can rotate in a vertical plane and eject water at any angle. By changing the angle of rotation of the nozzles and the flow of water in them, you can carry out various maneuvers of the underwater vehicle.
Недостатки данного подводного аппарата связаны со значительным расходом энергии, затрачиваемой на создание струйного течения в соплах и, соответственно, на движение и маневрирование подводного аппарата, а также с трудностями в реализации механизма поворота сопел на значительных глубинах из-за высокого забортного давления, что снижает его надежность и живучесть, ухудшает маневренные характеристики и может быть причиной навигационных аварий.The disadvantages of this underwater vehicle are associated with a significant consumption of energy spent on creating a jet flow in the nozzles and, accordingly, on the movement and maneuvering of the underwater vehicle, as well as with difficulties in implementing the nozzle rotation mechanism at significant depths due to high outboard pressure, which reduces it reliability and survivability, impairs maneuverability and can cause navigation accidents.
Известен подводный аппарат, содержащий полый корпус в форме двояковыпуклой линзы с гребными винтами, рулем и сквозным каналом (пат. RU №2356780, опубл. 27.05.2009, МПК: B63G 8/00). В сквозном канале расположен движитель в виде винта Архимеда с возможностью реверсивного вращения и обеспечения движения подводного аппарата по вертикали. Гребные винты установлены напротив друг друга по периметру корпуса неподвижно на кронштейнах с возможностью изменения частоты их вращения, что обеспечивает маневрирование подводного аппарата.Known underwater vehicle containing a hollow body in the form of a biconvex lens with propellers, a rudder and a through channel (US Pat. RU No. 2356780, publ. 05/27/2009, IPC:
Недостатки данного подводного аппарата связаны со значительным расходом энергии, затрачиваемой на вращение гребных винтов и винта Архимеда в сквозном канале, а также с трудностями в реализации вращения винта Архимеда на значительных глубинах из-за высокого забортного давления, что снижает его надежность и живучесть, ухудшает маневренные характеристики и может быть причиной навигационных аварий.The disadvantages of this underwater vehicle are associated with the significant energy consumption spent on the rotation of the propellers and the Archimedes propeller in the through channel, as well as with the difficulties in implementing the rotation of the Archimedes propeller at considerable depths due to the high outboard pressure, which reduces its reliability and survivability, impairs the maneuverable characteristics and can be the cause of navigation accidents.
Известно устройство изменения плавучести подводного аппарата с гидравлическим усилителем и внутренним расположением ресивера переменного объема (см. Дологлонян А.В., Сухов А.К., Стаценко И.Н. Устройство изменения плавучести подводных аппаратов для глубоководных измерений / Научно-технический журнал «Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии» №4-2 (330), 2018. - стр. 209). Предложенное устройство снижает нагрузку на гидронасос рабочей жидкости и обеспечивает изменение плавучести подводного аппарата на глубинах более 4000 м.A device for changing the buoyancy of an underwater vehicle with a hydraulic amplifier and an internal location of a receiver of variable volume is known (see Dologlonyan A.V., Sukhov A.K., Statsenko I.N. A device for changing the buoyancy of underwater vehicles for deep-sea measurements / Scientific and technical journal "Fundamental and Applied Problems of Engineering and Technology "No. 4-2 (330), 2018. - p. 209). The proposed device reduces the load on the hydraulic pump of the working fluid and provides a change in the buoyancy of the underwater vehicle at depths of more than 4000 m.
Недостатки данного устройства изменения плавучести связаны с тем, что в прочном корпусе расположен лишь один гидравлический цилиндр, это снижает надежность и живучесть подводного аппарата.The disadvantages of this device for changing the buoyancy are associated with the fact that only one hydraulic cylinder is located in a durable body, this reduces the reliability and survivability of the underwater vehicle.
Известен подводный поисковый аппарат, принимаемый за прототип (описание полезной модели к патенту RU 192170 U1, опубл. 05.09.2019, МПК: B63G 8/00). Подводный поисковый аппарат включает корпус, выполненный в виде эллипсоида вращения, движители горизонтального хода, видеокамеру и кабель-трос, соединяющий аппарат с судном-носителем. При этом вертикальная ось корпуса аппарата лежит в плоскости мидель-шпангоута и аппарат дополнительно содержит устройство изменения положения центра тяжести, расположенное внутри корпуса, в свою очередь, движители горизонтального хода закреплены на корпусе в плоскости мидель-шпангоута.Known underwater search apparatus, taken as a prototype (description of the utility model to the patent RU 192170 U1, publ. 09/05/2019, IPC:
Недостатки данного подводного аппарата связаны с тем, что устройство изменения положения центра тяжести, расположенное внутри корпуса, не позволяет изменять плавучесть аппарата, что ограничивает возможности маневрирования подводного аппарата по глубине и может являться причиной навигационных аварий. Кроме того, глубина погружения подводного аппарата имеет ограничение 150 м, что снижает его надежность и живучесть.The disadvantages of this underwater vehicle are associated with the fact that the device for changing the position of the center of gravity, located inside the body, does not allow changing the buoyancy of the vehicle, which limits the ability to maneuver the underwater vehicle in depth and can cause navigation accidents. In addition, the immersion depth of the underwater vehicle is limited to 150 m, which reduces its reliability and survivability.
Задачей изобретения является повышение безопасности управления подводным аппаратом планирующего типа за счет улучшения маневренности подводного аппарата планирующего типа по глубине, уменьшение вероятности навигационных аварий и, тем самым, повышение его надежности и живучести.The objective of the invention is to improve the safety of control of a gliding-type underwater vehicle by improving the maneuverability of a gliding-type underwater vehicle in depth, reducing the likelihood of navigation accidents, and thereby increasing its reliability and survivability.
Технический результат изобретения заключается в повышении безопасности управления подводным аппаратом планирующего типа при выполнении им сложного маневрирования за счет значительного увеличения глубины погружения, тем самым, уменьшается вероятность навигационных аварий. Кроме того, снижается нагрузка на гидронасосы рабочей жидкости, что обеспечивает изменение плавучести подводного аппарата планирующего типа на глубинах более 4000 м и повышает его надежность и живучесть.The technical result of the invention is to improve the safety of control of a gliding-type underwater vehicle when performing complex maneuvers due to a significant increase in the immersion depth, thereby reducing the likelihood of navigation accidents. In addition, the load on the hydraulic pumps of the working fluid is reduced, which ensures a change in the buoyancy of a gliding-type underwater vehicle at depths of more than 4000 m and increases its reliability and survivability.
Сущность изобретения заключается в том, что подводный аппарат планирующего типа содержит корпус, выполненный в виде эллипсоида вращения. При этом корпус, выполненный в виде эллипсоида вращения с образованием проницаемой части, снабжен прочным корпусом и размещенной в нем системой управления плавучестью, состоящей из гидравлических цилиндров, управляемых клапанов, ресиверов переменного объема, поршней со штоками, гидронасосов рабочей жидкости. Причем система управления плавучестью разделена на независимо работающие исполнительные тракты, расположенные симметрично относительно вертикальной оси подводного аппарата планирующего типа. Штоки поршней имеют в проницаемой части разную длину и, соответственно, разный объем для осуществления смещения точки приложения равнодействующей силы избыточной плавучести относительно вертикальной оси подводного аппарата планирующего типа, с возможностью накренения и, соответственно, маневрирования подводного аппарата планирующего типа по глубине и курсу. Повышаются маневренные характеристики подводного аппарата планирующего типа при изменении глубины и курса, снижется нагрузка на гидронасосы рабочей жидкости, что обеспечивает изменение плавучести подводного аппарата планирующего типа на глубинах более 4000 м и повышает его надежность и живучесть.The essence of the invention lies in the fact that the gliding type underwater vehicle contains a body made in the form of an ellipsoid of revolution. In this case, the body, made in the form of an ellipsoid of rotation with the formation of a permeable part, is equipped with a durable body and a buoyancy control system placed in it, consisting of hydraulic cylinders, controlled valves, variable volume receivers, pistons with rods, hydraulic pumps of the working fluid. Moreover, the buoyancy control system is divided into independently operating executive paths located symmetrically relative to the vertical axis of the gliding type underwater vehicle. The piston rods have different lengths in the permeable part and, accordingly, different volumes for displacing the point of application of the resultant force of excess buoyancy relative to the vertical axis of the gliding type underwater vehicle, with the possibility of tilting and, accordingly, maneuvering the gliding type underwater vehicle in depth and course. The maneuvering characteristics of the gliding-type underwater vehicle increase when the depth and course change, the load on the hydraulic pumps of the working fluid decreases, which ensures a change in the buoyancy of the gliding-type underwater vehicle at depths of more than 4000 m and increases its reliability and survivability.
Сущность изобретения поясняется чертежом, гдеThe essence of the invention is illustrated by a drawing, where
на фиг. 1 - показана схема, отражающая расположение гидравлических цилиндров на виде сбоку;in fig. 1 is a side view of the arrangement of the hydraulic cylinders;
на фиг. 2 - показана схема, отражающая устройство системы управления плавучестью.in fig. 2 is a diagram showing the structure of the buoyancy control system.
Подводный аппарат планирующего типа состоит их прочного корпуса 1, заключенного в корпус 2 в виде эллипсоида вращения с образованием проницаемой части и системы управления плавучестью 3-42, которая разделена, например, на четыре независимо работающих исполнительных тракта 3,7,11,15,19,23,27,31,35,39; 4,8,12,16,20,24,28,32,36,40; 5,9,13,17,21,25,29,33,37,41 и 6,10,14,18,22,26,30,34,38,42 расположенных симметрично относительно вертикальной оси подводного аппарата планирующего типа. Исполнительные тракты системы управления плавучестью состоят из гидравлических цилиндров 3,4,5,6, гидронасосов рабочей жидкости (обычно минеральное масло) 7,8,9,10, ресиверов переменного объема 11,12,13,14, управляемых клапанов 15,16,17,18,19,20,21,22,23,24,25,26, поршней 27,28,29,30 со штоками 31,32,33,34, при этом штоки поршней 31,32,33,34 входят в проницаемую часть подводного аппарата. Гидравлические цилиндры 3,4,5,6 имеют надпоршневое пространство 35,36,37,38 и подпоршневое пространство 39,40,41,42.The gliding type underwater vehicle consists of a
Штоки поршней 31,32,33,34 имеют в проницаемой части разную длину и, соответственно, разный объем для осуществления смещения точки приложения равнодействующей силы избыточной плавучести относительно вертикальной оси подводного аппарата планирующего типа, с возможностью накренения и, соответственно, маневрирования подводного аппарата планирующего типа по глубине и курсу.The
Подводный аппарат планирующего типа работает следующим образом.The gliding type underwater vehicle works as follows.
В режиме всплытия управляемые клапаны 23,24,25,26 находится в положении «закрыто», а управляемые клапаны 15,16,17,18 в положении «открыто», при этом управляемые клапаны 19,20,21,22 переключают сторону нагнетания гидронасосов 7,8,9,10 на надпоршневое пространство 35,36,37,38, а всасывающая сторона гидронасосов 7,8,9,10 замыкается на подпоршневое пространство 39,40,41,42. Приведение в действие гидронасосов 7,8,9,10 производит перемещение рабочей жидкости из подпоршневого пространства 39,40,41,42 в надпоршневое пространство 35,36,37,38, что приводит к перемещению поршней 27,28,29,30 и выдвижению штоков 31,32,33,34 за пределы гидравлических цилиндров 3,4,5,6 в проницаемую часть, а это, в свою очередь, приводит к увеличению плавучести подводного аппарата планирующего типа. Ресиверы переменного объема 11,12,13,14 необходимы для компенсации объема жидкости эквивалентного объему штоков 31,32,33,34 выдвинутых в проницаемую часть, а также температурного расширения и сжимаемости рабочей жидкости. В режиме погружения управляемые клапаны 23,24,25,26 находится в положении «открыто», а управляемые клапаны 15,16,17,18 в положении «закрыто», при этом управляемые клапаны 19,20,21,22 переключают сторону нагнетания гидронасосов 7,8,9,10 на подпоршневое пространство 39,40,41,42, а всасывающая сторона гидронасосов 7,8,9,10 замыкается на надпоршневое пространство 35,36,37,38. Приведение в действие гидронасосов 7,8,9,10 производит перемещение рабочей жидкости из надпоршневого пространства 35,36,37,38 в подпоршневое пространство 39,40,41,42, что приводит к перемещению поршней 27,28,29,30 и соответственно штоков 31,32,33,34 из проницаемой части в пределы гидравлических цилиндров 3,4,5,6 а это, в свою очередь, приводит к уменьшению плавучести подводного аппарата планирующего типа. Ресиверы переменного объема 11,12,13,14 необходимы для компенсации объема жидкости эквивалентного объему штоков 31,32,33,34, перемещенных внутрь гидравлических цилиндров 3,4,5,6, а также температурного расширения и сжимаемости рабочей жидкости. Независимая работа трактов системы управления плавучестью, приводит к разной длине и, соответственно, разному объему штоков 31,32,33,34 в проницаемой части. Это, в свою очередь, смещает точку приложения равнодействующей силы избыточной плавучести относительно вертикальной оси подводного аппарата планирующего типа, что приводит к накренению и, соответственно, маневрированию подводного аппарата планирующего типа по глубине и курсу.In the ascent mode, the controlled
Таким образом, повышаются маневренные характеристики подводного аппарата планирующего типа, тем самым увеличивается точность и повышается безопасность управления подводным аппаратом планирующего типа при выполнении им сложного маневрирования и уменьшается вероятность навигационных аварий. Кроме того, снижается нагрузка на гидронасосы рабочей жидкости, что обеспечивает изменение плавучести подводного аппарата планирующего типа на глубинах более 4000 м и повышает его надежность и живучесть.Thus, the maneuvering characteristics of a gliding-type underwater vehicle are increased, thereby increasing the accuracy and safety of control of a gliding-type underwater vehicle when performing complex maneuvers and reducing the likelihood of navigation accidents. In addition, the load on the hydraulic pumps of the working fluid is reduced, which ensures a change in the buoyancy of a gliding-type underwater vehicle at depths of more than 4000 m and increases its reliability and survivability.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020130429A RU2747106C1 (en) | 2020-09-15 | 2020-09-15 | Underwater vehicle of gliding type |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020130429A RU2747106C1 (en) | 2020-09-15 | 2020-09-15 | Underwater vehicle of gliding type |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2747106C1 true RU2747106C1 (en) | 2021-04-27 |
Family
ID=75584962
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020130429A RU2747106C1 (en) | 2020-09-15 | 2020-09-15 | Underwater vehicle of gliding type |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2747106C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2805898C1 (en) * | 2023-06-21 | 2023-10-24 | Акционерное общество "Центральное конструкторское бюро морской техники "Рубин" | Underwater search vehicle |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2039678C1 (en) * | 1991-06-17 | 1995-07-20 | Дальневосточный государственный технический университет | Submersible search vehicle |
WO2005016742A1 (en) * | 2003-08-19 | 2005-02-24 | Zoran Matic | Ellipsoidal submarine |
RU192170U1 (en) * | 2019-06-04 | 2019-09-05 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Государственный университет морского и речного флота имени адмирала С.О. Макарова" | UNDERWATER SEARCH UNIT |
CN108639286B (en) * | 2018-05-12 | 2020-06-19 | 浙江大学 | Control method of four-rotor spherical underwater robot |
RU2731590C1 (en) * | 2020-01-27 | 2020-09-04 | Акционерное общество "Центральное конструкторское бюро морской техники "Рубин" | Gliding underwater vehicle |
-
2020
- 2020-09-15 RU RU2020130429A patent/RU2747106C1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2039678C1 (en) * | 1991-06-17 | 1995-07-20 | Дальневосточный государственный технический университет | Submersible search vehicle |
WO2005016742A1 (en) * | 2003-08-19 | 2005-02-24 | Zoran Matic | Ellipsoidal submarine |
CN108639286B (en) * | 2018-05-12 | 2020-06-19 | 浙江大学 | Control method of four-rotor spherical underwater robot |
RU192170U1 (en) * | 2019-06-04 | 2019-09-05 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Государственный университет морского и речного флота имени адмирала С.О. Макарова" | UNDERWATER SEARCH UNIT |
RU2731590C1 (en) * | 2020-01-27 | 2020-09-04 | Акционерное общество "Центральное конструкторское бюро морской техники "Рубин" | Gliding underwater vehicle |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2805898C1 (en) * | 2023-06-21 | 2023-10-24 | Акционерное общество "Центральное конструкторское бюро морской техники "Рубин" | Underwater search vehicle |
RU2811163C1 (en) * | 2023-06-23 | 2024-01-11 | Акционерное общество "Центральное конструкторское бюро морской техники "Рубин" | Gliding underwater vehicle |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2731590C1 (en) | Gliding underwater vehicle | |
US8205570B1 (en) | Autonomous unmanned underwater vehicle with buoyancy engine | |
CN100357155C (en) | Buoyancy and propellor dual-driving-mode long-distance autonomous underwater robot | |
US8733267B2 (en) | Telescopic submarine | |
US20100032522A1 (en) | Centrally motor driven seaplane thrusters | |
RU2669244C1 (en) | Underwater floater-glider | |
US6371041B1 (en) | Versatile buoyancy, attitude, hover, and glide control system for undersea vehicles | |
KR20150130936A (en) | Oscillating foil propulsion system and method for controlling a motion of an oscillating movable foil | |
KR101620884B1 (en) | Underwater glider | |
RU2747106C1 (en) | Underwater vehicle of gliding type | |
RU192170U1 (en) | UNDERWATER SEARCH UNIT | |
RU2747522C1 (en) | Gliding underwater vehicle | |
JPH0378315B2 (en) | ||
CN105109649A (en) | Underwater vector propeller for realizing flexible steering by utilizing coanda effect | |
CN104029800A (en) | Shipboard resistance-controllable ship | |
RU2733190C1 (en) | Unmanned underwater vehicle for deep-sea diving | |
RU2713494C1 (en) | Autonomous unmanned underwater amphibian apparatus | |
RU2622519C1 (en) | Fin blade propulsor for watercrafts of surface and underwater navigation (versions) | |
NO136530B (en) | ||
CN112389143A (en) | Hydraulic control water propulsion system of double-section crawler | |
RU2166453C1 (en) | Bilge keel | |
US11697485B2 (en) | Manoeuvring system for a vessel | |
RU2763456C1 (en) | Underwater glider | |
CN113581431B (en) | Floating and diving regulator for regulating gravity center and specific gravity and underwater smart roaming craft | |
CN218085962U (en) | Marine multi-functional water spray anti-sway system |