СТАЦИОНАРНЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ГИДРОАКУСТИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС Российский патент 2001 года по МПК B63B22/00 

Изобретение относится к области гидроакустики и может быть использовано для гидроакустических исследований в глубинах океана.

Известно устройство аналогичного назначения [1], содержащее носитель аппаратуры, выполненный в виде буя, регулируемой положительной плавучести с расположенными внутри него гидроакустическими измерительными преобразователями, и спуско-подъемным устройством, выполненного в виде газогенератора с управляемой клапаном подачей газа в буй.

Недостатком известного аналога является необходимость наличия газогенератора в составе устройства.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому является стационарный измерительный гидроакустический комплекс для исследований гидроакустических характеристик морей и озер, содержащий носитель аппаратуры, выполненный в виде буя положительной плавучести с расположенными внутри него гидроакустическими измерительными преобразователями и аппаратурой преобразования измерительной информации, и спуско-подъемное устройство, включающее в себя заякоренные корпус и лебедку с барабаном, редуктором и приводом, кинематически связанные с помощью гибкого кабеля с буем, линию связи носителя аппаратуры со спуско-подъемным устройством и линию связи последнего с надводным центром управления, а также вспомогательный буй положительной плавучести с автономным размыкателем, связанным со спуско-подъемным устройством, блоки питания и регистрирующую аппаратуру [2].

Данное устройство принято за прототип. Вспомогательный буй в прототипе кинематически связан с основным буем через барабан лебедки, который, вращаясь, изменяет относительную глубину погружения основного и вспомогательного буев положительной плавучести.

Управление лебедкой осуществляется по гидроакустической линии связи.

Недостатком известного гидроакустического комплекса является сложность выполнения его спуско-подъемного устройства и ненадежность работы последнего, связанная с наличием в его составе токосъемников.

Техническим результатом, возникающим от внедрения изобретения, является упрощение выполнения спуско-подъемного устройства и повышение надежности его работы в составе измерительного гидроакустического комплекса.

Данный технический результат достигают за счет того, что в известном стационарном измерительном гидроакустическом комплексе, содержащем носитель аппаратуры, выполненный в виде буя положительной плавучести с расположенными внутри него гидроакустическими измерительными преобразователями и аппаратурой преобразования измерительной информации, и спуско-подъемное устройство, включающее в себя заякоренные корпус и лебедку с барабаном, редуктором и приводом, кинематически связанные с помощью гибкого кабеля с буем, линию связи носителя аппаратуры со спуско-подъемным устройством и линию связи последнего с надводным центром управления, а также вспомогательный буй положительной плавучести с автономным размыкателем, связанным со спуско-подъемным устройством, блоки питания и регистрирующую аппаратуру, 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, при этом 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 осевого шарнира закреплена серьга с установленным на ней на горизонтальной оси роликом-укладчиком гибкого кабеля, выполненным в виде кабельной линии связи, при этом вертикальная ось поворота серьги и горизонтальная ось вращения ролика-укладчика лежат в двух параллельных плоскостях, а нижняя кромка ролика-укладчика лежит в плоскости, проходящей через середину барабана лебедки.

Корпус спуско-подъемного устройства выполнен в виде короба, внутри которого расположена лебедка с барабаном, редуктором и приводом.

Привод с редуктором расположены в дополнительном герметичном корпусе, заполненном маслом.

Линия связи спуско-подъемного устройства с надводным центром управления выполнена в виде магистрального кабеля, электрически связанного с кабельной линией связи и жестко закрепленной на корпусе спуско-подъемного устройства.

Магистральный кабель жестко закреплен на корпусе спуско-подъемного устройства с помощью крепежных муфт.

На нижней горизонтальной щеке барабана закреплены Г-образные ограничители наматывания гибкого кабеля.

Вспомогательный буй с автономным размыкателем выполнен в виде аварийно-поискового буя.

Блоки питания и регистрирующая аппаратура расположены в надводном центре управления и подключены к носителю аппаратуры и спуско-подъемному устройству соответственно через кабельную линию связи и магистральный кабель.

Изобретение поясняется чертежами, на фиг. 1 представлена схема выполнения гидроакустического комплекса, на фиг. 2 конструкция спуско-подъемного устройства, на фиг. 3 - вид А фиг. 2.

Стационарный измерительный гидроакустический комплекс включает в себя (фиг. 1) носитель аппаратуры, выполненный в виде буя 1 положительной плавучести с закрепленными внутри и снаружи него гидрофизическими измерительными преобразователями (например, широкополосный гидрофон 2 и датчик 3 гидростатического давления).

Внутри корпуса буя 1 расположена также аппаратура 4 преобразования и передачи измерительной информации, установленная в гермоконтейнере 5.

Носитель аппаратуры также содержит генератор 6 механических колебаний, на котором закреплен гидрофон 2, а также маяк 7 наведения для поиска и слежения за расположением гидроакустического комплекса.

Генератор 6 механических колебаний служит для проверки работоспособности широкополосного гидрофона непосредственно на его штатном месте.

Гидроакустический комплекс также включает в себя спуско-подъемное устройство, выполненное в виде заякоренного корпуса 8 (якорное устройство на чертеже не показано), лебедку 9 с барабаном 10 и привод 11 с редуктором (на чертеже не показан).

Особенностью спуско-подъемного устройства является то, что барабан 10 лебедки 9 закреплен неподвижно в корпусе 8, к которому прикреплены крепежные муфты 12. Ось неподвижного барабана 10 ориентирована вертикально, а горизонтальные щеки 13 выступают за диаметральный размер барабана 10.

При этом привод 11 размещен внутри барабана 10. На оси 14 привода 11 насажено коромысло 15, на одном конце которого закреплен опорный ролик 16 (фиг. 2), опирающийся на щеку 13 барабана 10, а на другом конце коромысла 15, выходящем за щеку 13 барабана 10 посредством вертикально ориентированного осевого шарнира 17, закреплена серьга 18 с установленным на ней на горизонтальной оси 19 роликом-укладчиком 20 гибкого кабеля 21, выполняющего роль кабельной линии связи.

Вертикальная ось поворота серьги 18 и горизонтальная ось 19 вращения ролика-укладчика 20 лежат в двух параллельных вертикальных плоскостях, а нижняя кромка ролика укладчика 20 лежит в плоскости, проходящей через середину барабана 10 лебедки 9.

Корпус 8 спуско-подъемного устройства выполнен в виде короба, внутри которого расположена лебедка 9 с барабаном 10.

Привод 11 с редуктором расположены в дополнительном герметичном корпусе (на чертеже не показан), заполненном маслом для выравнивания давления внутри и снаружи корпуса. Связь с надводным центром управления (на чертеже не показан) осуществляется по магистральному кабелю 22, закрепленному на корпусе 8 спуско-подъемного устройства с помощью крепежных муфт 12.

На нижней горизонтальной щеке барабана 10 закреплены Г-образные ограничители 23 (фиг. 2) гибкого кабеля 21.

Гидроакустический комплекс также включает в себя вспомогательный аварийно-поисковый буй 24, выполненный в виде поплавка 25 положительной плавучести, автономного размыкателя 26 и троса 27.

Связь всех элементов носителя аппаратуры и спуско-подъемного устройства с надводным центром управления осуществляется по магистральной линии связи 22 и через кабельный ввод 28 и приборный гермоконтейнер 29 по кабельной линии связи 21, служащей одновременно и кабель-тросом для носителя аппаратуры. Положительную плавучесть последнему придают шайбы 30, установленные в обтекателе 1 и выполненные из композиционного материала.

Измерительный гидроакустический комплекс работает следующим образом.

В требуемое место натурного водоема опускают носитель аппаратуры со спуско-подъемным устройством и закрепляют его с помощью якорного устройства (на чертеже не показано).

С надводного пульта управления (на чертеже не показано) по магистральному кабелю 22 на привод 11 спуско-подъемного устройства подают напряжение, приводящее к вращению коромысло 15, насаженное на ось 14 привода 11. Вместе с коромыслом 15 начинает вращаться серьга 18 с установленным на ней роликом-укладчиком 19.

При этом гибкий кабель 21 начинает сматываться с боковой поверхности неподвижного барабана 10, а носитель аппаратуры, вращаясь по конической спирали, начинает подниматься к штатному месту в натурном водоеме.

Наличие вертикально ориентированного осевого шарнира 17, выполненного таким образом, что вертикальная ось поворота серьги 18 и горизонтальная ось 19 вращения ролика-укладчика 20 лежат в двух параллельных плоскостях, обеспечивает надежное перемещение гибкого кабеля 21 по поверхности барабана 10 с постоянным его натягом. А расположение нижней кромки ролика-укладчика 20 в плоскости, проходящей через середину барабана 10, обеспечивает надежную балансировку устройства при любом заглублении носителя аппаратуры в натурном водоеме.

После выхода носителя аппаратуры на штатное место натурного водоема напряжение с привода 11 снимается и гидроакустический комплекс готов к работе.

После получения необходимой информации с помощью измерительных преобразователей и обработки ее в аппаратуре 4, преобразованная информация передается по гибкому кабелю 21, а затем по магистральному кабелю 22 в надводный центр окончательной обработки информации (на чертеже не показан).

Место расположения носителя постоянно контролируется по маяку 7 наведения и датчику 3 гидростатического давления. А работоспособность гидрофона 2 периодически проверяется с помощью генератора 6 механических колебаний.

При возникновении нештатных ситуаций с гидроакустическим комплексом используется аварийно-поисковый буй 24, который всплывает на поверхность по команде с надводного пульта управления.

Опускание носителя с помощью спуско-подъемного устройства производится аналогичным образом, при подаче на привод 11 напряжения другой полярности.

Подобное выполнение спуско-подъемного устройства обеспечивает надежный подъем и заглубление носителя на требуемый горизонт натурного водоема и надежную передачу измерительной информации по неразрывной электрической линии без токосъемника. Этим достигается поставленный технический результат.

Источники информации
1. Авторское свидетельство СССР N 1199701, кл. B 63 B 22/20, 1985.

2. Патент Японии N 51-24273, кл. 111 H1, (G 01 D 21/20), 1976 - прототип.

Изобретение относится к гидроакустике и может быть использовано для гидроакустических исследований в глубинах морей и океанов. Существо изобретения заключается в том, что в известном измерительном гидроакустическом комплексе, содержащем носитель измерительной аппаратуры в виде буя положительной плавучести и спуско-подъемное устройство буя, барабан лебедки в спуско-подъемном устройстве выполнен неподвижным. При этом привод закреплен внутри барабана, а 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. При вращении привода гибкий кабель сматывается (или наматывается) с барабана, что позволяет бую положительной плавучести, закрепленному на конце гибкого кабеля, перемещаться вверх-вниз в натурном водоеме. Такое выполнение комплекса обеспечивает упрощение выполнения спуско-подъемного устройства и повышение надежности его работы. 7 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Стационарный измерительный гидроакустический комплекс, содержащий носитель аппаратуры, выполненный в виде буя положительной плавучести с расположенными внутри него гидрофизическими измерительными преобразователями и аппаратурой преобразования измерительной информации, и спуско-подъемное устройство, включающее в себя заякоренные корпус и лебедку с барабаном, редуктором и приводом, кинематически связанные с помощью гибкого кабеля с буем, линию связи носителя аппаратуры со спуско-подъемным устройством и линию связи последнего с надводным центром управления, а также вспомогательный буй положительной плавучести с автономным размыкателем, связанным со спуско-подъемным устройством, блоки питания и регистрирующую аппаратуру, отличающийся тем, что 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, при этом 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 осевого шарнира закреплена серьга с установленным на ней на горизонтальной оси роликом-укладчиком гибкого кабеля, выполненным в виде кабельной линии связи, при этом вертикальная ось поворота серьги и горизонтальная ось вращения ролика-укладчика лежат в двух параллельных плоскостях, а нижняя кромка ролика-укладчика лежит в плоскости, проходящей через середину барабана лебедки. 2. Стационарный измерительный гидроакустический комплекс по п.1, отличающийся тем, что корпус спуско-подъемного устройства выполнен в виде короба, внутри которого расположена лебедка с барабаном, редуктором и приводом. 3. Стационарный измерительный гидроакустический комплекс по п.1 или 2, отличающийся тем, что привод с редуктором расположены в дополнительном герметичном корпусе, заполненном маслом. 4. Стационарный измерительный гидроакустический комплекс по п.1, отличающийся тем, что линия связи спуско-подъемного устройства с надводным центром управления выполнена в виде магистрального кабеля, электрически связанного с кабельной линией связи и жестко закрепленного на корпусе спуско-подъемного устройства. 5. Стационарный измерительный гидроакустический комплекс по п.1 или 4, отличающийся тем, что магистральный кабель жестко закреплен на корпусе спуско-подъемного устройства с помощью крепежных муфт. 6. Стационарный измерительный гидроакустический комплекс по п.1, отличающийся тем, что на нижней горизонтальной щеке барабана закреплены Г-образные ограничители наматывания гибкого кабеля. 7. Стационарный измерительный гидроакустический комплекс по п.1, отличающийся тем, что вспомогательный буй с автономным размыкателем выполнен в виде аварийно-поискового буя. 8. Стационарный измерительный гидроакустический комплекс по п.1, отличающийся тем, что блоки питания и регистрирующая аппаратура расположены в надводном центре управления и подключены к носителю аппаратуры и спуско-подъемному устройству соответственно через кабельную линию связи и магистральный кабель.