Стационарный измерительный гидроакустический комплекс

Стационарный измерительный гидроакустический комплекс

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к гидроакустике и может быть использовано для гидроакустических исследований в натурном водоеме.

Известен стационарный измерительный гидроакустический комплекс (СИГК), содержащий носитель аппаратуры (НА) в виде буя положительной плавучести и спуско-подъемное устройство (СПУ) буя. Барабан лебедки в СПУ буя выполнен неподвижным. А привод закреплен внутри барабана. На оси привода насажено горизонтально ориентированное коромысло, на одном конце которого закреплен опорный ролик, а на другом - серьга с установленным на ней на горизонтальной оси роликом-укладчиком гибкого кабеля (Патент РФ №2172272, кл. В 63 В 22/00, 2001).

Недостатком аналога является трудность его транспортировки и установки на штатное место морской акватории в связи с тем, что известный СИГК не имеет средств автоматического развертывания гидроакустической аппаратуры в морской среде.

Известен СИГК, принятый за прототип, содержащий НА, выполненный в виде буя положительной плавучести с расположенными на нем и внутри него маяком наведения, гидроакустическими измерительными преобразователями и аппаратурой преобразования измерительной информации, а также связанное с носителем аппаратуры с помощью гибкого кабель-троса СПУ, выполненное в виде расположенных в корпусе лебедки с барабаном, редуктором и приводом, расположенным в дополнительном герметичном корпусе, заполненном маслом, при этом барабан лебедки закреплен неподвижно с вертикально ориентированной осью и выполнен с выступающими за диаметральный размер барабана верхней и нижней горизонтальными щеками, а привод размещен внутри неподвижного барабана, причем на оси привода насажено горизонтально ориентированное коромысло, на одном конце которого закреплен опорный ролик, опирающийся на верхнюю щеку барабана, а на другом конце коромысла, выходящем за щеку барабана, посредством вертикально ориентированного шарнира, закреплена серьга с установленным на ней на горизонтальной оси роликом-укладчиком гибкого кабель-троса, причем вертикальная ось поворота серьги и горизонтальная ось вращения ролика-укладчика лежат в параллельных плоскостях, а нижняя кромка ролика-укладчика лежит в плоскости, проходящей через середину барабана лебедки, при этом СПУ связано с подводным центром управления с расположенными в нем блоками питания и регистрирующей аппаратурой с помощью магистрального кабеля (Патент РФ №2220069, кл. В63В 22/00, 2003).

Недостатком прототипа является его сложность, приводящая к трудностям автоматического развертывания СИГК на заданном горизонте натурного водоема.

Техническим результатом, получаемым от внедрения изобретения, является упрощение системы развертывания СИГК на заданном горизонте натурного водоема для повышения надежности установки комплекса на штатном месте.

Данный технический результат достигают за счет того, что в известном СИГК, содержащем НА, выполненный в виде буя положительной плавучести с расположенными на нем и внутри него маяком наведения, гидроакустическими измерительными преобразователями и аппаратурой преобразования измерительной информации, а также связанные с НА с помощью гибкого кабель-троса СПУ, выполненное в виде расположенных в корпусе лебедки с барабаном, редуктором и приводом, расположенным в дополнительном герметичном корпусе, заполненном маслом, при этом барабан лебедки закреплен неподвижно с вертикально ориентированной осью и выполнен с выступающими за диаметральный размер барабана верхней и нижней горизонтальными щеками, а привод размещен внутри неподвижного барабана, причем на оси привода насажено горизонтально ориентированное коромысло, на одном конце которого закреплен опорный ролик, опирающийся на верхнюю щеку барабана, а на другом конце коромысла, выходящем за щеку барабана, посредством вертикально ориентированного шарнира закреплена серьга с установленным на ней на горизонтальной оси роликом-укладчиком гибкого кабель-троса, причем вертикальная ось поворота серьги и горизонтальная ось вращения ролика-укладчика лежат в параллельных плоскостях, а нижняя кромка ролика-укладчика лежит в плоскости, проходящей через середину барабана лебедки, при этом СПУ связано с подводным центром управления с расположенными в нем блоками питания и регистрирующей аппаратурой с помощью магистрального кабеля, корпус выполнен в виде стакана с шарнирно закрепленной в его верхней части подвеской, при этом над вертикально ориентированной осью барабана на коромысле СПУ установлена выходная фильера, закрепленная на трубчатой стойке, соосной с барабаном, причем буй положительной плавучести выполнен в виде двух полусфер, установленных в верхней части стакана.

Полусферы буя положительной плавучести выполнены из стеклопластика.

Герметичный корпус привода СПУ, заполненный маслом, содержит температурный компенсатор объемного расширения или сжатия масла.

СИГК дополнительно содержит герконовый электроразмыкатель, закрепленный в нижней части буя у выходной фильеры, при этом в тело фильеры вставлен концевой выключатель в виде магнитного диска.

Буй положительной плавучести выполнен в виде верхней и нижней полусфер, причем в нижней полусфере смонтирован объем, заполненный синтактиком с плотностью 0,5 г/см.

Подвеска выполнена в виде пластины с отношением веса пластины к весу стакана 0,1÷0,2.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг.1 представлен общий вид СИГК в собранном виде; на фиг.2 представлено отдельно СПУ; на фиг.3 - этапы развертывания СИГК на штатном месте натурного водоема.

СИГК содержит (фиг.1) НА, выполненный в виде буя 1 положительной плавучести с расположенными на нем и внутри него маяком 2 наведения, широкополосным гидрофоном 3, датчиком 4 гидростатического давления, аппаратурой 5 преобразования измерительной информации.

Имеется также СПУ, установленное в корпусе 6, выполненном в виде стакана, к которому шарнирно прикреплена подвеска 7. Причем СПУ расположено в нижней части корпуса 6, а подвеска 7 прикреплена к его верхней части.

СПУ включает в себя лебедку с барабаном 8 и привод 9 с редуктором (на чертеже не показан). Барабан 8 лебедки закреплен неподвижно на дне стакана 6. Ось неподвижного барабана 8 ориентирована вертикально, а его горизонтальные щеки 10 выступают за диаметральный размер барабана 8. На оси 11 барабана 8 насажено коромысло 12, на одном конце которого закреплен опорный ролик 13 (фиг.1, 2), опирающийся на щеку 10 барабана 8. А на другом конце коромысла 12, выходящем за щеку барабана 8, посредством вертикально ориентированного шарнира 14 закреплена серьга 15 с установленным на ней на горизонтальной оси 16 роликом-укладчиком 17 гибкого кабеля 18, выполняющего роль кабельной линии связи. Вертикальная ось поворота серьги 15 и горизонтальная ось 16 вращения ролика-укладчика 17 лежат в двух параллельных вертикальных плоскостях. А нижняя кромка ролика-укладчика 17 лежит в плоскости, проходящей через середину барабана 8 лебедки.

Привод 9 с редуктором расположены в дополнительном герметичном корпусе (на чертеже не показан), заполненном маслом для выравнивания давления внутри и снаружи корпуса. Корпус привода 9 имеет также упругий температурный компенсатор объемного расширения или сжатия масла (на чертеже не показан).

Связь с надводным центром управления (на чертеже не показан) осуществляется по магистральному кабелю 19, прикрепленному к корпусу, например, с помощью крепежных муфт 20 (фиг.2). На нижней щеке барабана 8 закреплены Г-образные ограничители 21 (фиг.2) гибкого кабеля.

Над вертикально ориентированной осью 11 СПУ установлена выходная фильера, закрепленная на трубчатой стойке 22, соосной с неподвижным барабаном 8. При этом в тело фильеры вставлен концевой выключатель в виде магнитного диска 23.

Рядом с магнитным диском 23 в нижней части буя 1 закреплен герконовый электроразмыкатель 24.

Буй 1 положительной плавучести выполнен в виде двух полусфер: верхней и нижней, установленных в верхней части стакана 6 над СПУ. Полусферы выполнены из стеклопластика. При этом в нижней полусфере смонтирован объем, заполненный синтактиком с плотностью 0,5 г/см³. Подвеска 7 выполнена в виде пластины, шарнирно закрепленной на стакане 1. Пластина имеет достаточно большой вес по отношению к весу стакана 1 (В пределах 0,1÷0,2 от веса стакана). Достаточно большая боковая поверхность пластины подвески в значительной степени должна уменьшить вращение НА вокруг его продольной оси при спуске и подъеме.

Токоввод в корпус привода 9 осуществляется через коммутационный узел 25 с герметичным токопроводным буфером, способным выдержать постоянное воздействие гидростатического давления 50 МПа.

К коммутационному узлу подключается промежуточный соединительный кабель 26 (Между магистральным кабелем 19 и кабель-тросом лебедки СПУ).

При этом кабели длиной 5 м укладываются внутри по диаметру корпуса для того, чтобы иметь возможность менять измерительные преобразователи, поднимая их на борт малых плавсредств. Сами преобразователи крепятся при помощи быстроразъемных зажимов на поверхности НА. Акустическое пространство НА сформировано полусферической поверхностью плавучести, обладающей за счет своей формы рассеивающим отражением и полусферическим звукопрозрачным обтекателем.

СИГК работает следующим образом.

Последовательность операций по установке НА с аппаратурой состоит из трех этапов и заключается в следующем (фиг.3).

На первом этапе НА, подвешенный и подключенный к магистральному кабелю 19, выводится за борт судна 26 обеспечения при помощи судовых спуско-подъемных средств.

На втором этапе судно 26 обеспечения, стравливая кабель 19 с постоянной слабиной, отходит от НА на требуемое расстояние.

На третьем этапе на СПУ НА с судна 26 по кабелю 19 подается электрическое напряжение. Привод 9 СПУ приводит во вращение коромысло 12, вместе с которым начинает вращаться и серьга 15 с установленным на ней роликом-укладчиком 17.

Гибкий кабель 18, сматываясь с боковой поверхности неподвижного барабана 9, проходит фильеру на трубчатой стойке 22, которая не позволяет НА вращаться по конической спирали при подъеме, как это происходит в аналоге и прототипе.

При выходе НА на штатное место натурного водоема напряжение с привода 9 снимается, и СИГК готов к работе. При этом глубина погружения НА контролируется по датчику гидростатического давления.

После получения необходимой информации с помощью измерительных преобразователей и предварительной ее обработке в аппаратуре 5 информация передается по кабелям 26, 19 в надводный центр обработки информации (на чертеже не показан).

Место расположения НА постоянно контролируется как в прототипе по маяку 2 наведения.

При возникновении нештатных ситуаций с СИГК используется как в прототипе аварийно-поисковый буй (на чертеже не показан).

Опускание НА с помощью СПУ производится аналогичным образом при подаче на привод 9 напряжения другой полярности.

Буй 1 положительной плавучести установлен в корпусном посадочном месте сверху корпуса, так что щуп его герконового электроразмыкателя 24 находится в магнитном контакте с магнитным диском 23. Поэтому при установке буя 1 на свое посадочное место напряжение на привод 9 автоматически отключается.

Таким образом, по сравнению с прототипом СИГК отличается повышенной надежностью его установки на штатном месте натурного водоема и последующего "свертывания" комплекса в компактную конструкцию для его подъема и транспортировки.

1. Стационарный измерительный гидроакустический комплекс, содержащий носитель аппаратуры, выполненный в виде буя положительной плавучести с расположенными на нем и внутри него маяком наведения, гидроакустическими измерительными преобразователями и аппаратурой преобразования измерительной информации, а также связанные с носителем аппаратуры с помощью гибкого кабель-троса спускоподъемное устройство, выполненное в виде расположенных в корпусе лебедки с барабаном, редуктором и приводом, расположенным в дополнительном герметичном корпусе, заполненном маслом, при этом барабан лебедки закреплен неподвижно с вертикально ориентированной осью и выполнен с выступающими за диаметральный размер барабана верхней и нижней горизонтальными щеками, а привод размещен внутри неподвижного барабана, причем на оси привода насажено горизонтально ориентированное коромысло, на одном конце которого закреплен опорный ролик, опирающийся на верхнюю щеку барабана, а на другом конце коромысла, выходящем за щеку барабана, посредством вертикально ориентированного шарнира закреплена серьга с установленным на ней на горизонтальной оси роликом-укладчиком гибкого кабель-троса, причем вертикальная ось поворота серьги и горизонтальная ось вращения ролика-укладчика лежат в параллельных плоскостях, а нижняя кромка ролика-укладчика лежит в плоскости, проходящей через середину барабана лебедки, при этом спускоподъемное устройство связано с подводным центром управления с расположенными в нем блоками питания и регистрирующей аппаратурой с помощью магистрального кабеля, отличающийся тем, что корпус выполнен в виде стакана с шарнирно закрепленной в его верхней части подвеской, при этом над вертикально ориентированной осью барабана на коромысле спускоподъемного устройства установлена выходная фильера, закрепленная на трубчатой стойке, соосной с барабаном, причем буй положительной плавучести выполнен в виде двух полусфер, установленных в верхней части стакана.

2. Стационарный измерительный гидроакустический комплекс по п.1, отличающийся тем, что полусферы буя положительной плавучести выполнены из стеклопластика.

3. Стационарный измерительный гидроакустический комплекс по п.1, отличающийся тем, что герметичный корпус привода спускоподъемного устройства, заполненный маслом, содержит температурный компенсатор объемного расширения или сжатия масла.

4. Стационарный измерительный гидроакустический комплекс по п.1, отличающийся тем, что дополнительно содержит герконовый электроразмыкатель, закрепленный в нижней части буя у выходной фильеры, при этом в тело фильеры вставлен концевой выключатель в виде магнитного диска.

5. Стационарный измерительный гидроакустический комплекс по п.1, отличающийся тем, что буй положительной плавучести выполнен в виде верхней и нижней полусфер, причем в нижней полусфере смонтирован объем, заполненный синтактиком с плотностью 0,5 г/см.

6. Стационарный измерительный гидроакустический комплекс по п.1, отличающийся тем, что подвеска выполнена в виде пластины с отношением веса пластины к весу стакана 0,1÷0,2.