БУКСИРОВЩИК ВОДОЛАЗА Российский патент 2007 года по МПК B63C11/46 

Изобретение относится к области водолазной техники, используемой легкими водолазами при выполнении подводных работ.

Известны отечественные буксировщики водолазов "Протон-У", "Протей - 5МУ", "Нептун" и др., а также ряд зарубежных буксировщиков: "Пегас", "Кусто", "Марлин" - Франция ("Military Technology", 1996, vol.20, N 3. p.85-89.), R-1 - Хорватия (Gane's Intelligens Revue, October, 1994, p.448-452) "MK-1" - США и др., которые используются легкими водолазами для выполнения поисковых работ, а также для обследования подводной части корпусов кораблей, гидротехнических сооружений и затонувших объектов. Они могут служить аналогами изобретения.

Все перечисленные буксировщики электрические и используют в качестве движителя гребной винт, приводимый в движении гребным электродвигателем, питаемым от аккумуляторной батареи.

В качестве прототипа выбран буксировщик "Нептун" отечественного производства (ТУ 01.734.055, з-д "Двигатель"), имеющий небольшие массо-габаритные характеристики (масса 36 кг).

Буксировщик "Нептун" имеет прочный корпус, никель-цинковую аккумуляторную батарею, гребной электродвигатель и гребной винт в насадке. Удерживается он руками водолаза и предназначен для осмотра подводных объектов. Скорость буксировщика 1 уз. Его основным недостатком является то, что руки водолаза не могут использоваться для работы с видеокамерой или другими приборами во время движения.

Другие буксировщики (аналоги) имеют значительно большие габариты и массу более ста килограммов. Водолаз ложится грудью на буксировщик и крепится к нему с помощью двух плечевых и одного пахового упора. Скорость буксировщиков составляет 2,1-2,2 уз. и не может плавно регулироваться, что ухудшает маневренность системы водолаз-буксировщик. Кроме того, они весьма дороги.

Задачей данного изобретения является создание малогабаритного дешевого высокоманевренного буксировщика, позволяющего производить фото-, теле- или киносъемку во время движения, а также другие подводные работы, требующие свободы рук.

Поставленная задача достигается тем, что предлагаемый буксировщик снабжен пневматическим приводом с поршневым механизмом и питается от баллонов акваланга, воздух в которых находится под давлением 150 кг/см². В качестве движителя используется плавник, а в качестве двигателя - поршневой механизм, приводимый в движение сжатым воздухом. Переключение направления перемещения поршня осуществляется с помощью золотникового клапана. После поршневого механизма воздух низкого давления подается в эластичную емкость, а оттуда - в клапанную коробку и используется для дыхания водолаза.

На фиг.1 представлена конструкция буксировщика.

На фиг.2 показана кинематическая схема пневмопривода.

Буксировщик (фиг.1) состоит из следующих конструктивных узлов: баллонов со сжатым воздухом 1, закрепленных на теле водолаза; поршневой группы 2, закрепленной на баллонах 1; клапанного механизма 3, закрепленного на поршневой группе 2; вентиля регулировки подачи воздуха 4; плавникового движителя 5, шток которого 6 шарнирно закреплен на фундаменте поршневой группы так, что верхний конец его может свободно перемещаться вместе с поршневой группой.

На кинематической схеме буксировщика (фиг.2) кроме перечисленных выше узлов изображены: штифт 7, установленный в штоке 6 и служащий для перемещения коромысла 8 клапанного механизма 3; эластичная емкость 9 для демпфирования выходящего из поршневой группы воздуха низкого давления и клапанная коробка водолазного снаряжения 10, в которую поступает отработавший воздух.

Работает буксировщик следующим образом.

Из баллона 1 через вентиль 4 сжатый воздух поступает в клапанный механизм 3, поршни которого могут находиться в двух положениях: либо в крайне левом, либо в крайне правом. Переключение осуществляется с помощью штифта 7, перемещающего коромысло 8. Благодаря этому воздух высокого давления подается поочередно то в левую, то в правую половину поршневой группы 2, а отработавший воздух одновременно через клапанный механизм 3 выпускается в эластичную емкость 9. Емкость 9 необходима для демпфирования резких скачков давления, возникающих при стравливании отработавшего воздуха, перед подачей его в клапанную коробку водолаза (одновременно она служит для компенсации отрицательной плавучести водолаза, возникающей за счет дополнительной массы буксировщика). Поршневая группа 2 шарнирно соединена со штоком плавникового движителя 6 и приводит его в колебательное движение.

При малой скорости движения буксировщика, когда подача воздуха ограничена вентилем 4, или при плавании на ластах (вентиль 4 закрыт) дыхание водолаза осуществляется через дыхательный автомат 11. При полной скорости (вентиль 4 открыт до предела) лишний воздух будет стравливаться в воду клапанной коробкой 10. Оптимальной является скорость движения, обеспечивающая нормальное дыхание водолаза за счет движения поршневой группы 2. При этом сопротивление дыханию падает до нуля, что положительно влияет на комфортность водолаза.

Возможность технической реализации буксировщика не вызывает сомнений, поскольку поршневой привод с золотниковым клапаном используется в технике давно, со времен первого паровоза.

От использования изобретения следует ожидать повышения скорости плавания водолаза, удобства передвижения под водой, возможности использования рук для подводной кино- и фотосъемки, подводного оружия и поисковых приборов. Кроме того, стоимость предложенного буксировщика должна быть существенно ниже, чем приведенных выше аналогов.

Применение буксировщика возможно как в гражданской, так и в военной областях.

Буксировщик водолаза содержит акваланг, движитель с пневматическим двигателем его привода, установленным на баллоне акваланга и сообщенным с этим баллоном через вентиль, а также сообщенным через эластичную емкость с клапанной коробкой акваланга для подачи отработанного воздуха водолазу. При этом двигатель выполнен в виде поршневого механизма с поршневой группой и золотниковым клапанным механизмом, а движитель выполнен в виде плавника. Шток этого плавника шарнирно закреплен на фундаменте поршневой группы с возможностью перемещения с ее поршнями и посредством штифта связан с коромыслом упомянутого клапанного механизма. Такое выполнение буксировщика обеспечивает повышение его маневренности. 2 ил.

Буксировщик водолаза, содержащий акваланг, движитель с пневматическим двигателем его привода, установленным на баллоне акваланга и сообщенным с этим баллоном через вентиль, а также сообщенным с клапанной коробкой акваланга для подачи отработанного воздуха водолазу, отличающийся тем, что двигатель сообщен с клапанной коробкой акваланга через эластичную емкость и выполнен в виде поршневого механизма с поршневой группой и золотниковым клапанным механизмом, а движитель выполнен в виде плавника, шток которого шарнирно закреплен на фундаменте поршневой группы с возможностью перемещения с ее поршнями, при этом указанный шток посредством штифта связан с коромыслом упомянутого клапанного механизма.