Контейнер для хранения и отдачи радиобуя на подводном техническом средстве

Контейнер для хранения и отдачи радиобуя на подводном техническом средстве

Реферат

 

Изобретение относится к подводному судостроению, в частности к устройствам для хранения, отдачи и доставки на поверхность моря буев, например спасательных, с радиопередатчиком в случае аварии подводного технического средства (ПТС). Контейнер для хранения и отдачи аварийного радиобуя включает корпус, состоящий из двух прочных разъемных полусфер: верхней и нижней. На фланце нижней полусферы закреплено направляющее кольцо, образующее с фланцами кольцевую герметичную полость для размещения пиротехнического заряда. На направляющем кольце с внутренней стороны закреплен тонкостенный цилиндрический отражатель. Опора радиобуя выполнена в виде опорного кольца с упругой прокладкой, соосного корпусу контейнера, окруженного упомянутым отражателем, подпружиненного к радиобую. Концы пружин закреплены на тонкостенном цилиндрическом отражателе и на опорном кольце соответственно. На верхней полусфере оппозитно опорному кольцу укреплен упругий упор. Балласт выполнен со смещением центра масс. Достигается повышение эксплуатационной надежности контейнера. 5 з.п.ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к области подводного кораблестроения, а именно к устройствам для хранения и отдачи, например, аварийного радиобуя и предназначено для использования на подводных технических средствах (ПТС) для хранения, отдачи и доставки на поверхность моря буев, например спасательных с радиопередатчиком, сообщающих об аварии на ПТС.

Известен "Выстреливаемый маркерный буй" для установки на буксируемом подводном аппарате, предназначенный для обозначения заданного места, патент США 3702014, МПК В 63 В 21/52, заявлен 19.02.71, опубликован 07.11.72 г.

Маркерный буй имеет цилиндрическую форму и состоит из плавучести, в нижней части которой размещается катушка с якорь-тросом, и якоря с пиропатроном. В снаряженном положении обе части маркерного буя удерживаются вместе соединительной цилиндрической втулкой. Снаряженные буи устанавливаются в гнезда контейнера, при этом их пиропатроны с помощью разъемов подключаются к казенной части контейнера. При взрыве пиропатрона происходит отстрел маркерного буя, при этом сбрасывается соединительная втулка и происходит отделение плавучести от якоря. В этом устройстве контейнер выполнен проницаемым для морской воды и буй не защищен от воздействия забортного гидростатического давления, что недопустимо при значительных глубинах из-за возможности разрушения буя гидростатическим давлением.

Также известно "Устройство, сообщающее об аварии подводной лодки" по патенту США 3432755, заявлено 03.10.1966 г., опубликовано 11.03.69 г., МПК В 63 В 21/52, Н 04 В 1/02, принятое в качестве близкого аналога, предназначенное для установки на подводной лодке или самолете, которое содержит непроницаемый сферический контейнер, отделяемый от ПТС во время аварии и состоящий из двух прочных разъемных полусфер с фланцами и замками их крепления, и устройство крепления контейнера на ПТС. Механизм крепления полусфер выполнен в виде штырей с электромагнитными приводами. В контейнере имеется таймер (датчик) для определения момента его раскрытия на поверхности моря. Внутри контейнера имеется баллон с арматурой, заполненный легковесным газом для наддува шара (буя), соединенного с аппаратурным блоком и радиопередатчиком, записывающим устройством и источником питания, подпружиненным в охватывающей опоре, встроенной в одной из полусфер. При аварийной ситуации контейнер сбрасывают с ПТС, по сигналу таймера во время нахождения контейнера над поверхностью моря замки крепления его полусфер раскрываются, освобождая буй, заполненный легковесным газом, с аппаратурой. Полусферы контейнера затапливаются водой.

Недостатком этого устройства является низкая эксплуатационная надежность из-за возможности поступления воды внутрь контейнера ввиду отсутствия уплотнений фланцев и замков их крепления, а также из-за затрудненного раздвижения двух полусфер контейнера относительно друг друга, что снижает надежность раскрытия контейнера, так как после нахождения подводной лодки на предельной глубине контейнер обжимается наружным гидростатическим давлением и для раздвижения его полусфер после всплытия контейнера необходимо значительное усилие, преодоление которого в известном устройстве не предусмотрено.

Задача изобретения заключается в повышении эксплуатационной надежности контейнера, всплывающего на поверхность моря, предназначенного для хранения и отдачи радиобуя, сообщающего, например, об аварии на ПТС.

Задача решена тем, что контейнер снабжен размещенным коаксиально в корпусе направляющим кольцом, жестко закрепленным на фланце нижней полусферы и сопряженным с фланцем верхней полусферы с образованием кольцевой герметичной полости для размещения пиротехнического заряда, и тонкостенным цилиндрическим отражателем с верхними торцевыми планками, прикрепленным жестко к направляющему кольцу соосно ему с внутренней стороны, например, при помощи башмаков, выполненных из теплоизоляционного материала. При этом высота направляющего кольца больше высоты фланца нижней полусферы. Опора радиобуя выполнена в пределах нижней полусферы в окружении упомянутого отражателя в виде коаксиального корпусу контейнера опорного кольца с закрепленными на нем одними концами пружин, другие концы которых закреплены на верхних торцевых планках тонкостенного цилиндрического отражателя, при этом на опорном кольце закреплена упругая прокладка, а в верхней полусфере оппозитно опорному кольцу укреплен кольцевой упругий элемент для упора радиобуя.

Кроме этого, пружины снабжены направляющими, причем одни концы пружин и направляющих установлены в стаканах, укрепленных на верхних торцевых планках отражателя диаметрально противоположно друг другу, другие концы пружин установлены в стаканах, закрепленных на кронштейнах, жестко прикрепленных к упомянутому опорному кольцу снизу и имеющих пазы для нижних свободных концов направляющих.

Кроме того, фланец нижней полусферы и направляющее кольцо уплотнены посредством упругих элементов, например резиновых колец и манжеты, встроенных в сопряженные с ними боковые поверхности фланца верхней полусферы соответственно.

Кроме того, замок крепления полусфер содержит зубья с коническими поверхностями, закрепленные на наружных боковых поверхностях фланцев полусфер, с насаженными на них башмаками, зафиксированными, например, винтами и стянутыми тонкостенными планками, разрушающимися при взрыве пиротехнического заряда.

Кроме того, балласт, закрепленный в нижней части контейнера, выполнен со смещением центра масс относительно вертикальной оси контейнера.

Введение в контейнер направляющего кольца, жестко закрепленного на фланце нижней полусферы, высота которого больше высоты фланца нижней полусферы, с образованием между фланцами кольцевой герметичной полости для размещения в ней пиротехнического заряда, а также герметизация фланцев и направляющего кольца уплотнительными элементами (например, фланца нижней полусферы - резиновыми кольцами, а направляющего кольца - резиновой манжетой), встроенными в боковые поверхности фланца верхней полусферы, позволяет надежно уплотнить контейнер, защитив его аппаратуру и радиобуй от воздействия наружного гидростатического давления морской воды, а также оперативно раскрыть корпус контейнера после его всплытия и срабатывания пиротехнического заряда за счет значительного избыточного давления газов, образующихся при взрыве, избежав их воздействия на радиобуй путем сброса их в наружную сторону, благодаря выполнению высоты фланца нижней полусферы меньше высоты направляющего кольца, при котором по выходе из сопряжения фланцев их разуплотнение произойдет раньше, нежели направляющего кольца с фланцем верхней полусферы, уплотненных, например, манжетой, не допускающей попадания газов в контейнер к радиобую.

Кроме того, тонкостенный цилиндрический отражатель, закрепленный на направляющем кольце, например, посредством башмаков, изготовленных из теплоизоляционного материала, не допустит воздействия на радиобуй высокой температуры газов, образующихся при взрыве.

Выполнение опоры радиобуя в виде пружинной подвески - опорного кольца, коаксиального вертикальной оси корпуса контейнера, расположенного в пределах нижней полусферы с возможностью подпружинивания к радиобую посредством пружин с направляющими, концы которых закреплены в верхней части упомянутого отражателя и на опорном кольце, например, посредством стаканов, а также упругая прокладка, закрепленная на опорном кольце радиобуя, и ответный кольцевой упругий упор, укрепленный в верхней полусфере оппозитно опоре радиобуя, позволяют амортизировать радиобуй при хранении и отдаче контейнера с ПТС при наличии импульсных нагрузок, а также вытолкнуть радиобуй из контейнера после его раскрытия, что повышает его эксплуатационную надежность.

Введение в контейнер замка крепления полусфер, содержащего зубья с коническими поверхностями, закрепленные на наружных поверхностях фланцев полусфер, с насаженными на них башмаками, зафиксированными, например, винтами и стянутыми тонкостенными планками, разрушающимися при взрыве пиротехнического заряда, позволяет надежно закрепить полусферы контейнера, не нарушая его герметичность, что также повышает его эксплуатационную надежность.

Выполнение твердого балласта, прикрепленного к нижней части контейнера, со смещением центра масс относительно вертикальной оси контейнера способствует сбросу верхней полусферы не вертикально вверх, что может привести к вероятности ее обратного падения при спокойной поверхности моря на радиобуй, а в сторону за счет наклона вертикальной оси контейнера, что способствует повышению его эксплуатационных качеств.

Конструкция вплывающего контейнера для хранения и отдачи радиобуя на ПТС пояснена чертежами, где: на фиг.1 представлен продольный разрез по корпусу контейнера, с размещенным в нем радиобуем и оборудованием; на фиг.2 представлен разрез А-А по корпусу контейнера с фиг.1, вид сбоку; на фиг.3 представлен выносной элемент Б с увеличением масштаба с фиг.1, показывающий узел соединения фланцев верхней и нижней полусфер контейнера; на фиг.4 представлен разрез В-В с фиг.1, вид сверху; на фиг.5 представлен выносной элемент Г с увеличением масштаба с фиг.1, показывающий замок крепления фланцев; на фиг.6 представлен вид Д с фиг.5, показывающий замок крепления фланцев с бокового вида; на фиг.7 представлен вид Е с фиг.2, показывающий вид на устройство крепления контейнера и балласт.

Контейнер для хранения и отдачи радиобуя на ПТС содержит прочный герметичный разъемный корпус 1, выполненный из верхней полусферы с профилированным фланцем 2 и нижней полусферы с профилированным фланцем 3. Профили фланцев 2 и 3 обеспечивают их жесткое соединение. Фланцы 2 и 3 герметизированы уплотнительными элементами: в боковую поверхность фланца 2 со стороны фланца 3 встроены уплотнительные элементы (например, резиновые кольца) 4, а с другой, внутренней стороны - уплотнительный элемент (манжета) 5. Фланцы 2 и 3 соединены при помощи устройства 6. Контейнер закреплен на ПТС посредством устройства 7. К нижней части корпуса 1 контейнера прикреплен твердый балласт 8, в котором выполнен фигурный паз для обеспечения смещения центра масс относительно вертикальной оси контейнера, позволяющего при всплытии контейнера принять положение, при котором его вертикальная ось наклонена к горизонту. Внутри корпуса 1 контейнера установлен датчик 9 давления, кабельный ввод 10, служащий для задания программы и контроля электрической схемы аппаратурного блока 11, источник питания 12 (см. фиг.1, 2). Внутри контейнера, коаксиально его вертикальной оси, на фланце 3 нижней полусферы жестко закреплено направляющее кольцо 13, сопряженное с фланцем 2, уплотненным манжетой 5, и образующее с фланцами 2 и 3 верхней и нижней полусфер кольцевую герметичную полость, в которой размещен пиротехнический заряд 14 (см. фиг.1, 2, 3), соединенный с источником питания 12, срабатывающий по сигналу датчика 9 давления после всплытия контейнера. Фланец 2 верхней полусферы сопряжен с одной стороны с фланцем 3 нижней полусферы, а с другой - с направляющим кольцом 13. Высота направляющего кольца 13 выполнена, по крайней мере, не менее высоты фланца 3 нижней полусферы для исключения влияния газов, образующихся при срабатывании пиротехнического заряда, на содержимое контейнера и выпуска газов наружу при последующей разгерметизации фланцев 2 и 3. Коаксиально направляющему кольцу 13, с его внутренней стороны, посредством башмаков 15, выполненных из теплоизоляционного материала, жестко прикреплен тонкостенный цилиндрический отражатель 16 с верхними торцевыми планками, исключающий влияние высоких температур, образующихся при срабатывании пиротехнического заряда 14, на содержимое контейнера. На верхних торцевых планках отражателя 16 с внутренней стороны диаметрально противоположно друг другу жестко закреплены стаканы 17. В стаканах 17 установлены верхние концы пружин 18 и направляющих 19, свободные нижние концы которых проходят через пазы, выполненные в кронштейнах 20. Нижние концы пружин 18 установлены в стаканах 21, жестко соединенных с кронштейнами 20. При этом кронштейны 20 жестко прикреплены снизу к опорному кольцу 22, коаксиальному корпусу 1 контейнера (см. фиг.1) и окруженному тонкостенным цилиндрическим отражателем 16. Опорное кольцо 22 подпружинивает радиобуй 23 через упругую прокладку 24 к ответному кольцевому упругому упору 25, жестко закрепленному на корпусе 1 контейнера, в верхней полусфере, оппозитно опорному кольцу 22 (см. фиг.1). При этом радиобуй 23 находится в контейнере в перевернутом положении, (антенной вниз, а основанием упирается в упор 25).

Устройство 6 крепления фланцев 2 и 3 полусфер содержит зубья 26 с коническими поверхностями, закрепленные по разные стороны линии разъема полусфер, на наружных боковых поверхностях фланцев 2 и 3 с насаженными на них башмаками 27, стянутыми тонкостенной планкой (рвушкой) 28, зафиксированной винтами 29 (см. фиг.1, 3, 5, 6).

Контейнер для хранения и отдачи радиобуя на ПТС работает следующим образом: В аварийной ситуации на ПТС, находящемся в подводном положении, контейнер отдается от ПТС и за счет положительной плавучести всплывает к поверхности моря. В момент отдачи на корпус 1 контейнера воздействуют импульсные нагрузки (принудительное выталкивание контейнера 1 из ПТС), величина воздействия на радиобуй 23 которых снижается за счет амортизации пружинами 18, и упругой прокладкой 24, и упором 25.

После всплытия на поверхность моря контейнер занимает положение, при котором линия разъема полусфер контейнера наклонена к горизонтальной плоскости за счет балласта 8, выполненного, например, с фигурным пазом, обеспечивающим смещение центра масс относительно вертикальной оси контейнера.

В этом положении контейнера датчик 9 дает сигнал на срабатывание пиротехнического заряда 14, соединенного с источником питания 12 и размещенного в замкнутой кольцевой полости между фланцами 2 и 3 и направляющим кольцом 13. В результате срабатывания пиротехнического заряда 14 в полости резко возрастает избыточное давление горячих газов, которое воздействует на верхний фланец 2, уплотненный резиновыми кольцами 4 и манжетой 5. Под действием избыточного давления газов верхний фланец 2 перемещается относительно нижнего фланца 3 и направляющего кольца 13, разрывая тонкостенные планки 28 устройства 6 крепления фланцев 2 и 3 (см. фиг.3, 5, 6). При этом по мере выхода фланца 2 из сопряжения с фланцем 3 (см. фиг.2) уплотнительные резиновые кольца 4 перестанут уплотнять фланцы 2 и 3, в то время как манжета 5 еще будет продолжать уплотнять фланец 2 и направляющее кольцо 13, высота которого больше высоты фланца 3, не допуская проникновения газов в контейнер и воздействия их на радиобуй 23, избыточное давление газов начнет стравливаться наружу. При этом высокая температура газовой среды благодаря цилиндрическому отражателю 16, закрепленному через теплоизоляционные башмаки 15, также не будет воздействовать на радиобуй 23. После сброса верхней полусферы с фланцем 2 и кольцевым упругим упором 25 в сторону за счет срабатывания пиротехнического заряда 14 и освобождения радиобуя 23 пружины 18 сжимаются, а кронштейны 20 перемещают вдоль направляющих 19 опорное кольцо 22 и выталкивают радиобуй 23 из нижней полусферы контейнера. Радиобуй 23 переворачивается, занимая рабочее положение антенной вверх, ввиду расположения его центра масс ниже центра плавучести, и плавает на поверхности моря, передавая сигналы об аварии на ПТС, а нижняя и верхняя полусферы контейнера затапливаются водой.

Цикл работы устройства заканчивается.

Предлагаемая конструкция контейнера для хранения и отдачи радиобуя на ПТС позволяет защитить контейнер и радиобуй от воздействия наружного гидростатического давления и импульсных нагрузок, обеспечить при необходимости надежное раскрытие полусфер корпуса контейнера, исключив вероятность обратного падения на радиобуй полусферы корпуса, а также обеспечить надежное выталкивание радиобуя после срабатывания пиротехнического заряда, избежав при этом отрицательного влияния на радиобуй давления и высокой температуры газов, образующихся при срабатывании пиротехнического заряда.

Формула изобретения

1. Контейнер для хранения и отдачи радиобуя на подводном техническом средстве, включающий корпус в виде верхней и нижней прочных полусфер с сопряженными профилированными фланцами и замками их крепления, балласт и устройство крепления контейнера к подводному техническому средству, а также размещенные в корпусе опору радиобуя, датчик, аппаратурный блок и источник питания, отличающийся тем, что он снабжен размещенным коаксиально его вертикальной оси в корпусе направляющим кольцом, жестко закрепленным на фланце нижней полусферы и сопряженным с фланцем верхней полусферы с образованием герметичной кольцевой полости для размещения пиротехнического заряда, и тонкостенным цилиндрическим отражателем с верхними торцевыми планками, укрепленным в направляющем кольце соосно с ним, при этом высота направляющего кольца, по крайней мере, не меньше высоты фланца нижней полусферы, а опора радиобуя окружена упомянутым отражателем и выполнена в виде коаксиального корпусу опорного кольца с упругой прокладкой и закрепленными на нем одними концами пружин, другие концы которых закреплены на верхних торцевых планках упомянутого отражателя, и ответного опорному кольцу упругого упора, укрепленного в верхней полусфере.

2. Контейнер по п.1, отличающийся тем, что пружины снабжены направляющими, при этом концы пружин и верхние концы направляющих установлены в стаканах, закрепленных на верхних торцевых планках упомянутого отражателя диаметрально противоположно друг другу, и на кронштейнах, соответственно, жестко прикрепленных к опорному кольцу радиобуя снизу, в которых выполнены пазы для нижних свободных концов упомянутых направляющих.

3. Контейнер по п.1, отличающийся тем, что тонкостенный цилиндрический отражатель укреплен на направляющем кольце посредством башмаков, выполненных из теплоизоляционного материала.

4. Контейнер по п.1, отличающийся тем, что в боковые поверхности фланца верхней полусферы, сопряженные с фланцем нижней полусферы и с направляющим кольцом, встроены уплотняющие элементы, например резиновые кольца и манжета, соответственно.

5. Контейнер по п.1, отличающийся тем, что замок крепления фланцев полусфер содержит зубья с коническими поверхностями, закрепленные на наружных боковых поверхностях фланцев полусфер, с насаженными на них и зафиксированными башмаками, стянутыми тонкостенными планками, разрушающимися при взрыве пиротехнического заряда.

6. Контейнер по п. 1, отличающийся тем, что балласт, закрепленный в нижней части контейнера, выполнен со смещением центра масс относительно вертикальной оси контейнера.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7