УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ ЭНЕРГИИ АВТОНОМНОМУ ПОДВОДНОМУ АППАРАТУ Российский патент 2015 года по МПК B63B21/66 H01R13/52 H02J7/35 

Изобретение относится к технике освоения океана. Оно позволяет обеспечить более надежную, быструю и экономичную передачу энергии на борт автономного подводного аппарата (АПА) от централизованного источника.

Известен герметичный разъем, состоящий из двух частей, вилки и розетки, с контактными элементами, розетка снабжена герметизирующей втулкой, установленной подвижно в ее полости так, что между ее внутренней торцевой поверхностью и внутренней торцевой поверхностью розетки образован зазор, форма поперечного сечения герметизирующей втулки выполнена одинаково с формой поперечного сечения вилки, герметизирующая втулка выполнена в виде цилиндра, внешняя поверхность которого взаимодействует с внутренней полостью розетки, а внутренняя - с внешней поверхностью вилки, при этом втулка установлена с возможностью перемещения навстречу перемещению вилки так, что объемы выдвинутой части втулки и выдвинутой части вилки равны (А.с. СССР №1453488, кл. H01R 13/52, 1989).

Недостатком этого устройства является малая надежность его работы в морской соленой среде, когда все поверхности быстро покрываются солями и наростами, препятствующими свободному перемещению трущихся частей, обеспечивающих герметизацию токопроводящих контактов. Кроме того, при использовании указанного устройства требуется обеспечивать очень точное соосное перемещение токопроводящих контактов навстречу друг другу, что очень сложно реализуемо в реальных условиях эксплуатации подводной техники при наличии переменных и неизвестных морских течений.

Известно также устройство для передачи энергии и сигналов к подводному аппарату, содержащее кабель-трос и автоматические электрические разъемы, которые выполнены в виде герметичных половин трансформатора, установленных на упругих элементах, причем половина с первичной обмоткой установлена на кабель тросе, а половина с вторичной обмоткой - на подводном аппарате, эти половины трансформаторов установлены с возможностью скольжения в направляющих, которые снабжены упорами-ограничителями хода (А.с. СССР №1390962, кл. B63B 21/66, 1996). Описанное устройство по своей технической сущности является наиболее близким к заявляемому техническому решению и принято за прототип.

Недостатком известного технического решения является то, что оно не обеспечивает качественную и надежную передачу энергии от централизованного источника на борт АПА, поскольку при неизбежном наличии зазора между двумя разъединенными половинами трансформатора наблюдаются большие потери. Кроме того, при работе в морской соленой среде все поверхности быстро покрываются солями и наростами, что препятствует свободному скольжению половин трансформатора в направляющих и приводит к перекосам этих половин. Последнее еще больше увеличивает зазор между этими половинами, а в результате приводит к большим потерям при передаче энергии на борт АПА.

Задачей заявляемого технического решения является устранение указанного выше недостатка, а именно обеспечение более надежной и качественной передачи энергии от централизованного источника на борт АПА.

Технический результат, который может быть получен при реализации заявляемого решения, выражается в быстрой и надежной передаче этой энергии от централизованного источника на борт АПА с помощью светодиодов-источников и полупроводниковых панелей-приемников, не требующих обеспечения их точного совмещения в пространстве.

Поставленная задача решается тем, что в устройстве для передачи энергии автономному подводному аппарату, содержащему кабель-трос, соединяющий источник энергии, находящийся на борту судна-носителя, с герметичным излучателем, опускаемым под воду, излучатель является герметичным светодиодным излучателем высокой интенсивности, который под водой через его прозрачный слой и прозрачный слой герметичной светоприемной панели, обращенные навстречу друг к другу, входит в контакт с этой панелью, расположенной на борту автономного подводного аппарата и преобразующей свет в электрическую энергию, накапливаемую в аккумуляторных батареях этого аппарата.

Сопоставительный анализ заявляемого технического решения с его аналогом и прототипом свидетельствует о его соответствии критерию «новизна».

Заявленная совокупность признаков, приведенная в отличительной части формулы изобретения, позволяет более надежно, быстро и с наименьшими потерями обеспечить передачу энергии от централизованного источника на борт АПА с помощью светового потока.

Сущность заявляемого технического решения поясняется чертежом, где на чертеже представлена функциональная схема устройства для передачи энергии АПА.

Устройство для передачи энергии автономному подводному аппарату (на рисунке не показан) содержит кабель-трос 1, соединяющий источник 2 энергии, находящийся на борту судна-носителя 3, с герметичным излучателем 4, опускаемым под воду. Причем, излучатель 4 является герметичным светодиодным излучателем высокой интенсивности, который под водой через его прозрачный слой 5 и прозрачный слой 6 герметичной светоприемной панели 7, обращенные навстречу друг к другу, может входить в контакт с этой панелью, расположенной на борту автономного подводного аппарата и преобразующей свет в электрическую энергию, накапливаемую в аккумуляторных батареях 8 этого аппарата.

Заявляемое устройство работает следующим образом.

По кабель-тросу 1 энергия передается от источника 2 энергии, расположенного на борту судна-носителя 3, герметичному светодиодному излучателю 4, опускаемому под воду. Подводный аппарат, оснащенный соответствующей бортовой системой управления, после разрядки его аккумуляторной батареи до определенного уровня может подходить вплотную к этому излучателю 4 и бесконтактным способом получать от источника 2 энергию, которая поступает к нему через светоприемную панель 7 и накапливается в аккумуляторных батареях 8. Причем излучатель 4 имеет прозрачный слой 5, который под водой может контактировать (плотно соприкасаться) с прозрачным слоем 6 также герметичной светоприемной панели 7, которая под воздействием светового потока, поступающего от излучателя 4, преобразует его в электрическую энергию, передаваемую к аккумуляторным батареям.

После подзарядки по сигналу бортовой системы управления подводный аппарат отходит от кабель-троса 1 с его светодиодным излучателем 4 и продолжает выполнение заданной миссии.

Таким образом, предложенное устройство позволяет осуществить быструю, надежную и экономичную передачу энергии на борт ПА. При этом контакт электрического канала с водной средой полностью исключатся.

Устройство для передачи энергии автономному подводному аппарату содержит источник энергии на борту судна-носителя, кабель-трос, герметичный светодиодный излучатель высокой интенсивности, герметичную светоприемную панель. Излучатель на кабель-тросе опускают под воду и вводят в контакт со светоприемной панелью. Излучатель и светоприемная панель расположены навстречу друг к другу своими прозрачными слоями. Светоприемная панель преобразует свет в электрическую энергию, накапливаемую в аккумуляторных батареях автономного подводного аппарата. Обеспечивается надежная и экономичная передача энергии на борт подводного аппарата. 1 ил.

Устройство для передачи энергии автономному подводному аппарату, содержащее кабель-трос, соединяющий источник энергии, находящийся на борту судна-носителя с герметичным излучателем, опускаемым под воду, отличающееся тем, что, излучатель является герметичным светодиодным излучателем высокой интенсивности, который под водой через его прозрачный слой и прозрачный слой герметичной светоприемной панели, обращенные навстречу друг к другу, может входить в контакт с этой панелью, расположенной на борту автономного подводного аппарата и преобразующей свет в электрическую энергию, накапливаемую в аккумуляторных батареях этого аппарата.