Гидроакустический буй для исследования мирового океана

Гидроакустический буй для исследования мирового океана

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к морской технике и предназначено для исследования акустических свойств водной среды мирового океана на различных глубинах.

Известны автономные станции для исследования водной среды по глубине. Например, буйковая станция по а.с. СССР №1062111, кл. В63В 22/06, 1983, а также автономная позиционная станция, патент №2096247 за 1996 г. Каждая такая станция содержит контейнер с комплектом измерительных модулей, систему приемопередающей информации и бортовую систему управления.

Общим недостатком этих станций является необходимость применения для них якоря и буя, усложняющих общую конструкцию станции и затрудняющих их постановку и подъем. Кроме того, работа бортовых систем погружения требует значительных энергозатрат бортовых источников электропитания.

Известен автономный океанографический зонд по а.с. СССР №1286461, кл. В63В 22/00, 1987, содержащий контейнер с измерительной аппаратурой и балластный груз, связанный с контейнером через гидростатический разъединитель. Этот зонд принят авторами за прототип изобретения.

Основным недостатком прототипа является наличие входящего в его состав весьма сложного электрического механизма, обеспечивающего срабатывание гидростатического разъединителя и требующего дополнительного расхода бортовой энергетики.

Целью настоящего изобретения является создание гидроакустического буя для исследования мирового океана, свободного от механических связей с кораблями обеспечения и с якорными системами, способного погружаться на любую назначенную глубину и всплывать на поверхность без применения дополнительной энергии.

Поставленная цель достигается тем, что гидроакустический буй для исследования мирового океана, содержащий герметичный цилиндрический корпус, электронные модули с измерительной и регистрирующей аппаратурой, приборы обнаружения, отделяемый балластный груз и гидростатические разъединители, установленные на отделяемом балластном грузе. В кормовой части корпуса на противоположных бортах выполнены два соосных глухих отверстия, в которые входят концы штоков поршней гидростатических разъединителей, состоящих из гидроцилиндров, содержащих шток-поршни, пружины сжатия и регулировочные винты. Гидроцилиндры снабжены сквозными отверстиями для захода забортной воды в предпоршневые полости.

Введение гидростатических разъединителей позволяет использовать природную силу гидростатического давления забортной воды, которая возрастает пропорционально глубине погружения буя, и автоматически отделять балластный груз на назначенной глубине.

Устройство предлагаемого буя показано на фиг.1.

На фиг.2 показан разрез гидростатического разъединителя.

Буй (см. фиг.1) состоит из герметичного корпуса 1, в котором размещены электронные модули измерительной 2 и регистрирующей 3 аппаратуры и приборы обнаружения 4. В кормовой части корпус буя имеет на противоположных бортах глухие отверстия 5, в которые вставлены концы штоков поршней гидростатических разъединителей 6, установленных на отделяемом балластном грузе 7.

Каждый разъединитель (см. фиг.2) содержит гидроцилиндр 8, в полости которого установлены шток-поршень 9, пружина сжатия 10 и регулировочный винт-поршень 11. Поршни уплотнены в гидроцилиндре резиновыми кольцами 12. Торец гидроцилиндра со стороны шток-поршня имеет сквозные отверстия 13 для захода забортной воды в предпоршневую полость 14.

При таком исполнении разъединителей можно создавать глубину погружения буя путем подбора жесткости пружины сжатия 10 и ее плавной регулировки винтом 11. А скорость погружения (всплытия) буя можно задавать путем подбора величины его отрицательной (положительной) плавучести.

Буй функционирует следующим образом.

После спуска с надводного корабля на воду буй начинает погружение под действием отрицательной плавучести, созданной отделяемым балластным грузом 7. Одновременно автоматически включается комплекс бортовой электронной аппаратуры. Производится исследование мирового океана по заданной программе и регистрация собираемой информации.

Приборы обнаружения периодически посылают в окружающую среду акустические сигналы, по которым надводный корабль определяет пеленг на работающий буй. Возрастающее с глубиной гидростатическое давление в предпоршневой полости 14 смещает шток-поршень 9, сжимая пружину 10. При достижении назначенной глубины гидростатическое давление смещает шток-поршень на величину захода штока поршня в глухое отверстие 5 корпуса буя. Балластный груз 7 с закрепленными на них разъединителями отделяется от буя.

После отделения балласта буй приобретает положительную плавучесть, под действием которой всплывает, продолжая исследования и обозначая свое место периодическими акустическими посылками.

Всплывший на поверхность буй обнаруживается обеспечивающим надводным кораблем, вылавливается и поднимается на борт, после чего производится обработка зарегистрированной информации.

По предлагаемому изобретению разработан и изготовлен макет буя, который успешно прошел испытания.

Гидроакустический буй для исследования мирового океана, содержащий герметичный цилиндрический корпус, электронные модули измерительной и регистрирующей аппаратуры, приборы обнаружения, отделяемый балластный груз и гидростатические разъединители, установленные на отделяемом балластном грузе, отличающийся тем, что в кормовой части буя на противоположных бортах выполнены два соосных глухих отверстия, в которые установлены концы штоков поршней гидростатических разъединителей, состоящих из гидроцилиндров, содержащих шток-поршни, пружины сжатия и регулировочные винты, причем гидроцилиндры снабжены сквозными отверстиями для захода забортной воды в предпоршневую полость.