RU92403U1 - EMERGENCY RESCUE BUOY - Google Patents

Abstract

Аварийно-спасательный буй, содержащий оболочку, в верхней части которой расположен управляемый клапан выпуска из нее газа, а в нижней ее части выполнено отверстие для прохода забортной воды, и газогенератор с управляемым клапаном подачи газа в оболочку, связанный с датчиком, отличающийся тем, что датчик содержит двуплечий рычаг, контакты и поплавок нулевой плавучести, закрепленный на одном плече двуплечего рычага с возможностью поворота относительно горизонтальной оси и расположенный на уровне грузовой ватерлинии снаружи буя, а другое плечо указанного двуплечего рычага расположено между двумя контактами, закрепленными вертикально друг над другом в корпусе буя, причем верхний контакт связан с клапаном подачи газа в оболочку, а нижний - с клапаном выпуска газа из оболочки.An emergency rescue buoy containing a shell, in the upper part of which there is a controlled gas release valve from it, and in its lower part there is a hole for the passage of sea water, and a gas generator with a controlled gas supply valve into the shell associated with the sensor, characterized in that the sensor contains a two-armed lever, contacts and a buoyancy zero buoyancy mounted on one shoulder of the two-armed lever with the possibility of rotation relative to the horizontal axis and located at the level of the cargo water line outside the buoy, and the other letcho of said double-armed lever is located between the two contacts, fixed vertically one above the other in the float housing, the upper contact is connected to a gas supply valve in the shell and the bottom - with the gas release valve from the sheath.

Description

Предлагаемая полезная модель относится к области техники аварийной связи, в частности, к средствам выпускных устройств, используемых в аварийных ситуациях на подводных лодках (ПЛ).The proposed utility model relates to the field of emergency communication technology, in particular, to the means of exhaust devices used in emergency situations on submarines.

На сегодняшний день все ПЛ оборудуются аварийно-сигнальными буями и автономными аварийными радиобуями. Аварийно-сигнальные буи размещаются в выгородках на кормовой и носовой надстройках легкого корпуса ПЛ - они снабжены сигнальной лампой, телефоном и радиостанцией. Связь с аварийной ПЛ осуществляется по кабель-тросу. Буй отдается из отсека ПЛ [Катанович А.А. Аварийные системы внутрикорабельной связи ВМФ. - С.-Петербург.: Судостроение, №6, 2000, с.40].Today, all submarines are equipped with emergency buoys and autonomous emergency beacons. Emergency signal buoys are placed in the baffles on the aft and bow superstructures of the light submarine hull - they are equipped with a signal lamp, a telephone and a radio station. Communication with the emergency submarine is carried out via a cable cable. The buoy is surrendered from the submarine compartment [A. A. Katanovich Alarm systems of the ship’s naval communications. - St. Petersburg .: Shipbuilding, No. 6, 2000, p.40].

Известны различные буи. Так например, глубоководный буй А.С. СССР №99433, кл. В63В 21/52, 1987. Буй содержит приборный контейнер, заглубляющий груз с устройством его отделения, балластные емкости с балластом разного удельного веса, имеющие клапаны, и механизм регулирования плавучести буя. Механизм регулирования плавучести буя выполнен из автономных узлов.Various buoys are known. So for example, deep-sea buoy A.S. USSR No. 99433, class ВВВ 21/52, 1987. The buoy contains an instrument container, a buried cargo with a device for its separation, ballast containers with ballast of different specific gravities, with valves, and a buoyancy buoyancy control mechanism. The buoyancy buoyancy control mechanism is made of autonomous units.

Аварийный буй А.С. СССР №718323, кл. В63В 21/52, 1972. Аварийный буй содержит корпус, связанный с основным поплавком, и проходящую через центр поплавка телескопическую антенну с выдвижным приспособлением, при этом буй оснащен дополнительным поплавком, выполненным в виде надувного круга и связанного гибкими связями с корпусом и основным поплавком.Emergency buoy A.S. USSR No. 718323, class B63B 21/52, 1972. An emergency buoy contains a body connected to the main float and a telescopic antenna with a retractable device passing through the center of the float, while the buoy is equipped with an additional float made in the form of an inflatable circle and connected by flexible connections with the body and the main float.

Прототипом заявляемой полезной модели является Плавучий буй. Патент США №4031581, 1977. Буй содержит оболочку, в верхней части которой расположен управляемый клапан выпуска из нее газа, а в нижней ее части выполнено отверстие для прохода забортной воды, и газогенератор с управляемым клапаном подачи газа в оболочку, связанный с датчиком.The prototype of the claimed utility model is a floating buoy. US patent No. 4031581, 1977. The buoy contains a shell, in the upper part of which there is a controlled valve for the release of gas from it, and in its lower part there is a hole for the passage of sea water, and a gas generator with a controlled valve for supplying gas to the shell associated with the sensor.

Недостатками как аналогов, так и прототипа являются низкие живучесть и надежность работы при эксплуатации, а также большие скорости погружения и всплытия, влияющие на точность удержания буя на заданном горизонте.The disadvantages of both analogues and the prototype are the low survivability and reliability of operation during operation, as well as the high speed of immersion and ascent, affecting the accuracy of holding the buoy at a given horizon.

Цель полезной модели - повышение эксплуатационной надежности и точности удержания буя на заданной глубине.The purpose of the utility model is to increase the operational reliability and accuracy of holding the buoy at a given depth.

Указанная цель достигается тем, что устройство содержащее оболочку, в верхней части которой расположен управляемый клапан выпуска из нее газа, а в нижней ее части выполнено отверстие для прохода забортной воды, и газогенератор с управляемым клапаном подачи газа в оболочку, связанный с датчиком, при этом датчик содержит двуплечий рычаг, контакты и поплавок нулевой плавучести, закрепленный на одном плече двуплечего рычага с возможностью поворота относительно горизонтальной оси и расположенный на уровне грузовой ватерлинии снаружи буя, а другое плечо указанного двуплечего рычага расположено между двумя контактами, закрепленными вертикально друг над другом в корпусе буя, причем верхний контакт связан с клапаном подачи газа в оболочку, а нижний - с клапаном выпуска газа из оболочки.This goal is achieved by the fact that the device containing the shell, in the upper part of which there is a controlled valve for the release of gas from it, and in its lower part there is a hole for the passage of sea water, and a gas generator with a controlled valve for supplying gas to the shell associated with the sensor, the sensor contains a two-armed lever, contacts and a buoyancy zero buoyancy mounted on one shoulder of the two-armed lever with the possibility of rotation relative to the horizontal axis and located at the level of the cargo water line outside the buoy, and rugoe shoulder of said double-armed lever is located between the two contacts, fixed vertically one above the other in the float housing, the upper contact is connected to a gas supply valve in the shell and the bottom - with the gas release valve from the sheath.

На Фиг.1 представлена функциональная схема, общий вид; на Фиг.2 блок-схема системы автоматики буя; на Фиг.3 - датчик состояния плавучести буя.Figure 1 presents a functional diagram, General view; 2 is a block diagram of a buoy automation system; figure 3 - sensor buoyancy buoy.

Буй содержит оболочку 1 плавучести, вверху которой имеется управляемый клапан 2 выпуска газа из оболочки, а внизу - отверстие 3 для прохода окружающей воды. Буй имеет газогенератор 4 с управляемым клапаном 5 подачи газа в оболочку по трубопроводу 6 и датчик 7 состояния плавучести, установленный на уровне грузовой ватерлинии снаружи буя. Выходы датчика 7 соединены со входами управляющих узлов 8 и 9 газовых клапанов 2 и 5 (фиг.2). Система автоматики включает также командный блок 10. К бую присоединены измерительные приборы 11. Датчик 7 состояния плавучести, выполненный в виде поплавка нулевой плавучести (фиг.3), содержит установленный на горизонтальной оси 12 неравноплечий рычаг 13, короткий конец которого находится между контактами 14 и 15, а на другом конце закреплена емкость 16 с пробкой 17, заполненная легкой жидкостью 18 так, что приведенная плотность поплавка соответствует плотности воды.The buoy contains a buoyancy shell 1, at the top of which there is a controlled valve 2 for discharging gas from the shell, and at the bottom there is an opening 3 for the passage of surrounding water. The buoy has a gas generator 4 with a controlled valve 5 for supplying gas to the shell through the pipeline 6 and a buoyancy state sensor 7 mounted at the level of the cargo water line outside the buoy. The outputs of the sensor 7 are connected to the inputs of the control nodes 8 and 9 of the gas valves 2 and 5 (figure 2). The automation system also includes a command unit 10. Measuring devices 11 are attached to the buoy. The buoyancy state sensor 7, made in the form of a zero buoyancy float (Fig. 3), contains an unequal arm 13 mounted on the horizontal axis 12, the short end of which is located between contacts 14 and 15, and at the other end a container 16 is fixed with a stopper 17 filled with a light liquid 18 so that the reduced density of the float corresponds to the density of water.

При погружении в плавающем на поверхности воды буе начинают выпускать газ из оболочки 1, заполняя ее забортной водой снизу через отверстие 3. Осуществляют это посредством открытия клапана 2 по сигналу командного блока 10. Положительная плавучесть буя под действием силы тяжести уменьшается до нуля, буй опускается относительно поверхности воды, но пока остается на плаву до тех пор, пока не изменяется знак плавучести. После получения незначительной отрицательной плавучести буй начинает погружаться, датчик 7 состояния плавучести переходит через горизонтальное положение Фиг.3 и срабатывают контакты 15. По сигналу датчика 7 через управляющий узел 8 газовый клапан 2 закрывается и выпуск газа из оболочки прекращается.When immersed in a buoy floating on the surface of the water, they begin to release gas from the shell 1, filling it with overboard water from below through the hole 3. This is done by opening the valve 2 at the signal of the command unit 10. The positive buoyancy due to gravity decreases to zero, the buoy drops relative to water surface, but remains afloat until the sign of buoyancy changes. After receiving negligible negative buoyancy, the buoy begins to sink, the buoyancy state sensor 7 goes through the horizontal position of FIG. 3 and contacts 15 are activated. At the signal of the sensor 7, through the control unit 8, the gas valve 2 closes and the gas release from the shell stops.

При дальнейшем погружении наружное давление возрастает пропорционально глубине и объем газа в оболочке уменьшается только за счет сжатия постоянной массы газа, находящейся в оболочке, а не за счет выпуска газа из нее, как в прототипе, что приводит к уменьшению скорости погружения буя.With further immersion, the external pressure increases in proportion to the depth and the volume of gas in the shell decreases only due to the compression of a constant mass of gas in the shell, and not due to the release of gas from it, as in the prototype, which leads to a decrease in the speed of immersion of the buoy.

Для всплытия в оболочку 1 подают газ из генератора 4, в котором газ находится под давлением, превращающим давление окружающей среды, посредством открытия управляемого клапана 5 по сигналу командного блока 10 и начинают вытеснять забортную воду из оболочки. Отрицательная плавучесть буя уменьшается до нуля, и буй останавливается. Дальнейшее вытеснение воды из оболочки 1 придает бую незначительную положительную плавучесть, буй начинает всплывать, датчик состояния плавучести 7 переходит через свое горизонтальное положение в обратном направлении и срабатывают контакты 14. По этому сигналу через управляющий узел 9 газовый клапан 5 закрывается и подача газа в оболочку прекращают. При дальнейшем всплытии объем газа в оболочке возрастает за счет расширения только той массы газа, которая находилась в оболочке в момент начала всплытия.To emerge into the shell 1, gas is supplied from the generator 4, in which the gas is under pressure converting the ambient pressure, by opening the controlled valve 5 at the signal of the command unit 10, and sea water is displaced from the shell. The negative buoy buoy is reduced to zero, and the buoy stops. Further displacement of water from the shell 1 gives the buoy insignificant positive buoyancy, the buoy starts to float, the buoyancy state sensor 7 passes through its horizontal position in the opposite direction and contacts 14 are triggered. According to this signal, through the control unit 9, the gas valve 5 closes and the gas supply to the shell stops . With further ascent, the volume of gas in the envelope increases due to the expansion of only the mass of gas that was in the envelope at the time of ascent.

Регулирование плавучести буя при удержании на заданной глубине осуществляется путем поддержания нулевой плавучести буя и посредством открывания по сигналам командного блока 10 соответствующих газовых клапанов 2 и 5. Если буй по каким-то причинам начинает смещаться, например, вверх от заданного горизонта (приобретает положительную плавучесть), то по сигналу командного блока 10 открывается клапан 2, газ начинает выходить из оболочки, положительная плавучесть уменьшается до нуля и после приобретения ею незначительной отрицательной величины по сигналу датчика 7 закрывается клапан 2, и буй возвращается на горизонт, т.е. происходит процесс, аналогичный описанному процессу, погружения. Если буй по каким-либо причинам смещается вниз от заданного горизонта (приобретает отрицательную плавучесть), то по сигналу командного блока 10 открывается клапан 5, газ поступает в оболочку и вытесняет оттуда воду, отрицательная плавучесть буя уменьшается до нуля и после приобретения буем незначительной положительной плавучести по сигналу датчика 7 закрывается клапан 5, и буй возвращается па горизонт, т.е. этот процесс также аналогичен описанному процессу всплытия.The buoyancy control while holding at a given depth is carried out by maintaining the buoyancy zero and by opening the corresponding gas valves 2 and 5 by the signals of the command unit 10. If the buoy for some reason starts to shift, for example, up from a given horizon (acquires positive buoyancy) then, at the signal of the command unit 10, valve 2 opens, gas begins to exit the shell, positive buoyancy decreases to zero, and after it acquires an insignificant negative value at the signal of sensor 7, valve 2 closes, and the buoy returns to the horizon, i.e. there is a process similar to the described process, immersion. If for some reason the buoy shifts down from a predetermined horizon (acquires negative buoyancy), then, at the signal of command unit 10, valve 5 opens, gas enters the shell and displaces water from there, the negative buoyancy of the buoy decreases to zero and after the buoy acquires insignificant positive buoyancy at the signal of sensor 7, valve 5 closes, and the buoy returns to the horizon, i.e. this process is also similar to the ascent process described.

Таким образом, за счет более раннего, чем в прототипе, прекращения выпуска или подачи газа, а именно при получении буем обратной плавучести, скорость возвращения буя на заданный горизонт меньше, чем в прототипе, в результате чего уменьшается амплитуда вертикальных колебаний буя относительно этого горизонта по сравнению с прототипом.Thus, due to the earlier than in the prototype, the cessation of the release or supply of gas, namely, when the buoy receives inverse buoyancy, the rate of return of the buoy to a given horizon is lower than in the prototype, resulting in a decrease in the amplitude of the vertical vibrations of the buoy relative to this horizon along Compared to the prototype.

Работа датчика состояния плавучести заключается в следующем. Датчик 7 состояния плавучести буя реагирует на положительную, отрицательную и нулевую плавучесть буя и подает сигналы (например, замыкая контакты) на закрытие газовых клапанов через соответствующие управляющие узлы этих клапанов. Датчик 7 состояния плавучести выполнен в виде поплавка нулевой плавучести (фиг.3) с приведенной плотностью, равной плотности воды. Поэтому он реагирует на изменение характера движения буя вследствие действующих на него сил инерции и сопротивления потоку, обтекающему буй. При состоянии нулевой плавучести буя в среде (буй неподвижен) поплавок нулевой плавучести горизонтален, а при погружении или всплытии (соответственно при получении буем отрицательной или положительной плавучести) поплавок отклоняется в сторону, противоположную движению, и подает сигналы на закрытие соответственно клапанов 2 и 5. Таким образом, три рабочих положения поплавка нулевой плавучести - горизонтальное, поднят вверх, опущен вниз - отражают три состояния плавучести буя: соответственно нулевую, отрицательную и положительную. Момент перехода от одного состояния плавучести буя к другому сопровождается соответствующим изменением рабочего положения датчика. Время подачи сигнала от датчика 7 можно увеличить или уменьшить, изменив расстояние между датчиком и контактами 14 и 15.The operation of the buoyancy sensor is as follows. The buoy buoyancy state sensor 7 responds to positive, negative and zero buoyancy of the buoy and gives signals (for example, closing contacts) to close the gas valves through the corresponding control nodes of these valves. The sensor 7 of the state of buoyancy is made in the form of a float of zero buoyancy (figure 3) with a reduced density equal to the density of water. Therefore, it reacts to a change in the nature of the movement of the buoy due to the forces of inertia acting on it and resistance to the flow flowing around the buoy. When the buoy is at zero buoyancy in the medium (the buoy is stationary), the zero buoyancy float is horizontal, and when diving or surfacing (respectively, when the buoy receives negative or positive buoyancy), the float deviates in the direction opposite to the movement and signals to close valves 2 and 5, respectively. Thus, the three working positions of the float of zero buoyancy - horizontal, raised up, lowered down - reflect the three buoyancy states: respectively, zero, negative and positive. The moment of transition from one buoyancy to another is accompanied by a corresponding change in the working position of the sensor. The time for the signal from the sensor 7 can be increased or decreased by changing the distance between the sensor and contacts 14 and 15.

Преимущества заявляемой полезной модели состоят в возможности уменьшения скорости вертикального погружения и всплытия буев с регулируемой плавучестью при вертикальных гидрологических разрезах и уменьшении амплитуды их вертикальных колебаний около заданного горизонта при горизонтальных гидрологических разрезах для повышения точности и достоверности измерений, а также в увеличении общей продолжительности работы буев.The advantages of the claimed utility model are the possibility of decreasing the speed of vertical diving and surfacing of buoys with adjustable buoyancy at vertical hydrological sections and decreasing the amplitude of their vertical vibrations near a given horizon at horizontal hydrological sections to increase the accuracy and reliability of measurements, as well as to increase the overall duration of the buoys.

Claims (1)

Аварийно-спасательный буй, содержащий оболочку, в верхней части которой расположен управляемый клапан выпуска из нее газа, а в нижней ее части выполнено отверстие для прохода забортной воды, и газогенератор с управляемым клапаном подачи газа в оболочку, связанный с датчиком, отличающийся тем, что датчик содержит двуплечий рычаг, контакты и поплавок нулевой плавучести, закрепленный на одном плече двуплечего рычага с возможностью поворота относительно горизонтальной оси и расположенный на уровне грузовой ватерлинии снаружи буя, а другое плечо указанного двуплечего рычага расположено между двумя контактами, закрепленными вертикально друг над другом в корпусе буя, причем верхний контакт связан с клапаном подачи газа в оболочку, а нижний - с клапаном выпуска газа из оболочки.

An emergency rescue buoy containing a shell, in the upper part of which there is a controlled gas release valve from it, and in its lower part there is a hole for the passage of sea water, and a gas generator with a controlled gas supply valve into the shell associated with the sensor, characterized in that the sensor contains a two-armed lever, contacts and a buoyancy zero buoyancy mounted on one shoulder of the two-armed lever with the possibility of rotation relative to the horizontal axis and located at the level of the cargo water line outside the buoy, and the other letcho of said double-armed lever is located between the two contacts, fixed vertically one above the other in the float housing, the upper contact is connected to a gas supply valve in the shell and the bottom - with the gas release valve from the sheath.