Подводный аппарат Российский патент 2019 года по МПК F42B15/22 F42B17/00 

Изобретение относится к области морской техники и может быть использовано для поиска морских объектов и физического воздействия на них.

Известна торпеда (Военно-морской словарь /Гл. ред. В.Н. Чернавин. - М.: Воениздат, 1989. - 511 с. С. 431), представляющая собой самодвижущийся, само- или телеуправляемый подводный снаряд, несущий боевой заряд и предназначенный для поражения кораблей и судов, а также разрушения расположенных у уреза воды гидротехнических сооружений. Конструктивно торпеда состоит из головной части, в которой размещаются заряд взрывчатого вещества, взрыватели: контактный и неконтактный, аппаратура системы управления. В средней части торпеды находятся источник энергии и двигатель, а в хвостовой части размещаются движитель, приводы рулевых машинок и наружное оперение с рулями. Самонаводящаяся торпеда имеет автономную систему самонаведения, которая обнаруживает цель, определяет ее положение относительно продольной оси торпеды, вырабатывает необходимые команды для системы управления.

Использование боевого заряда обуславливает вероятность его непредвиденного подрыва во время хранения и транспортировки, что снижает безопасность эксплуатации.

Известен подводный аппарат комплексный (RU 2640598, F42B 15/22, 10.01.2018), выбранный в качестве прототипа, состоящий из головной части, в которой размещаются автономная система самонаведения, заряд взрывчатого вещества, взрыватели контактный и неконтактный, система управления, в средней части размещены источник энергии и двигатель, в хвостовой части размещаются движитель, приводы рулевых машинок и наружное оперение с рулями. В головной части также размещены малогабаритные дрейфующие и самоходные средства гидроакустического подавления и имитации и устройства вывода торпеды или антиторпеды противника из строя, устройства для их хранения и приборы управления пуском, система управления подводным аппаратом, оснащенная блоком распознавания работающих средств обнаружения, гидроакустического подавления и противоторпедной защиты и расчета маневра по преодолению рубежа гидроакустического подавления и противоторпедной защиты. Малогабаритные дрейфующие и самоходные средства гидроакустического подавления и имитации предназначены для непосредственного воздействия на приемные гидроакустические антенны корабельных средств наблюдения и систем обнаружения антиторпед противника, искажения отраженных сигналов от подводного аппарата и создания препятствий по определению его истинного местоположения, отвлечения их на ложные направления.

Возможность подрыва заряда взрывчатого вещества при механическом, тепловом и электромагнитном воздействии на него обуславливает низкую безопасность эксплуатации.

Задачей настоящего изобретения является повышение безопасности эксплуатации за счет использования энергетических характеристик электрического разряда в жидкости.

Технический результат достигается тем, что в подводном аппарате, состоящим из головной части, в которой размещены автономная система самонаведения, контактный и неконтактный взрыватели, система управления с блоком распознавания работающих средств обнаружения, гидроакустического подавления и противоторпедной защиты и расчета маневра по преодолению рубежа гидроакустического подавления и противоторпедной защиты, малогабаритные дрейфующие и самоходные средства гидроакустического подавления и имитации, и устройства вывода торпеды или антиторпеды противника из строя, устройства для их хранения и приборы управления пуском, средней части, в которой размещены источник энергии и двигатель, и хвостовой части, в которой размещены движитель, приводы рулевых машинок и наружное оперение с рулями, в головной части жестко закреплен электровзрывной блок, выполненный в виде толстостенной трубы, внутренняя полость которой заполнена ионопроводящей жидкостью, один конец трубы наглухо заделан, в боковых стенках у наглухо заделанного конца трубы выполнены симметрично два отверстия, в которых герметично установлены рабочие электроды, разрядные части которых находятся во внутренней полости трубы, вывод первого рабочего электрода соединен с клеммой конденсаторной батареи, другая клемма конденсаторной батареи соединена с электродом управляемого разрядника, другой электрод которого соединен с вторым рабочим электродом, а управляющий электрод соединен с выходом генератора поджигающих импульсов, вход которого соединен с контактным и неконтактным взрывателями, на открытый конец трубы одета заглушка конусной формы конусом во внутрь трубы, а на боковой поверхности трубы расположен впускной клапан.

Схема предлагаемого устройства показана на фиг. 1. На фиг. 2 представлен общий вид электровзрывного блока. В головной части 1 подводного аппарата (фиг. 1) размещаются автономная система самонаведения 2, контактный 3 и неконтактный 4 взрыватели, система управления 5 с блоком распознавания работающих средств обнаружения гидроакустического подавления и противоторпедной защиты и расчета маневра по преодолению рубежа гидроакустического подавления и противоторпедной защиты 6, малогабаритные дрейфующие 7 и самоходные средства 8 гидроакустического подавления и имитации и устройства вывода торпеды или антиторпеды противника из строя 9, устройства для их хранения и приборы управления пуском (на чертеже не показаны). Средняя часть 10 содержит источник энергии 11 и двигатель 12. В хвостовой части 13 размещены движитель 14, приводы рулевых машинок 15 и наружное оперение с рулями 16, в головной части жестко закреплен электровзрывной блок 17, выполненный в виде толстостенной трубы 18, например, из нержавеющей стали или дюралюминия, внутренняя полость которой заполнена ионопроводящей жидкостью, например водой. Один конец 19 (фиг. 2) трубы 18 наглухо заделан, в боковых стенках у наглухо заделанного конца 19 трубы 18 выполнены симметрично два отверстия 20, в которых герметично установлены рабочие электроды 21, разрядные части 22 которых находятся во внутренней полости 23 трубы 18, вывод 24 первого рабочего электрода 21 соединен с клеммой 25 конденсаторной батареи 26, другая клемма 27 конденсаторной батареи 26 соединена с электродом 28 управляемого разрядника 29, например, тригатрона (Под ред. B.C. Комелькова. Техника больших импульсных токов и магнитных полей. М.: Атомиздат, 1970. С. 197), другой электрод 30 которого соединен выводом 31 второго рабочего электрода 21, а управляющий электрод 32 соединен с выходом 33 генератора поджигающих импульсов 34 (Месяц Г.А. Импульсная энергетика и электроника. М.: Наука, 2004. С. 255-293), вход 35 которого соединен с контактным 3 и неконтактным 4 взрывателями, на открытый конец 36 трубы 18 одета заглушка 37 конусной формы конусом 38 во внутрь трубы 18. Заглушка 37 может быть выполнена из немагнитного материала, например из алюминия или фторопласта, а конус 38 может быть выполнен из магниевого сплава. На боковой поверхности трубы 18 расположен впускной клапан 39.

Устройство работает следующим образом.

Перед эксплуатацией подводного аппарата через впускной клапан 39 во внутреннюю полость 23 заливают ионопроводящую жидкость, если используется вода при температуре окружающего пространства ниже 0°С, то в нее добавляется NaCl. Производится заряд конденсаторной батареи 26 от зарядного устройства (на рис. не показано). Затем подводный аппарат выстреливается в направлении к цели и автономная система самонаведения 2 (фиг. 1) выполняет постоянный анализ окружающего акустического поля. При сближении с целью и обнаружении работы средств гидроакустического подавления, перевода средств подводного наблюдения цели в режим поиска торпед, а также при обнаружении выпущенных ею торпед или антиторпед, система управления 5 с блоком распознавания работающих средств обнаружения гидроакустического подавления и противоторпедной защиты и расчета маневра по преодолению рубежа гидроакустического подавления и противоторпедной защиты 6 рассчитывает маневр подводного аппарата по преодолению рубежа гидроакустического подавления и противоторпедной защиты. Одновременно подводный аппарат выпускает малогабаритные дрейфующие средства гидроакустического подавления 7 и самоходные средства гидроакустического подавления и имитации 8, с помощью которых создает помехи работающим средствам подводного наблюдения цели и системы самонаведения антиторпед, блокируя их и отвлекая на ложные направления. В случае приближения к подводному аппарату выпущенной целью торпеды или антиторпеды, навстречу ей с подводного аппарата выпускаются устройства 9 для осуществления физического воздействия и вывода торпеды (антиторпеды) из строя.

Малогабаритные дрейфующие 7 и самоходные средства гидроакустического подавления и имитации 8 предназначены для непосредственного воздействия на приемные гидроакустические антенны корабельных средств наблюдения и систем обнаружения антиторпед противника, искажения отраженных сигналов от подводного аппарата и создания препятствий по определению его истинного местоположения, отвлечения их на ложные направления.

В зоне действия контактного 3 (фиг. 2) или неконтактного взрывателя 4, последние срабатывают и выдают сигнал на запуск генератора поджигающих импульсов 34, который вырабатывает импульс напряжения, поступающий на управляющий электрод 32 управляемого разрядника 29, в результате чего происходит пробой управляемого разрядника 29 и между разрядными частями 22 рабочих электродов 21 появляется напряжение конденсаторной батареи 26. Промежуток между разрядными частями 22 пробивается и между ними возникает канал электрического разряда, который возбуждает ударную волну в ионопроводящей жидкости (Юткин Л.А. Электрогидравлический эффект и его применение в промышленности - Л., Машиностроение, 1986 г. С. 253). Ударная волна приводит к возникновению гидродинамического течения жидкости, которое воздействует на конус 38 и прорывает его. Из-за конусной формы образуется тонкая, но мощная струя, т.е. проявляется кумулятивный эффект (Лаврентьев М.А, Шабат Б.В. Проблемы гидродинамики и их математические модели. М.: Наука, 1977. С. 253-256). Данная струя жидкости осуществляет разрушение цели.

Таким образом, в предлагаемом подводном аппарате не используются взрывчатые вещества, что обуславливает повышение безопасности в процессе эксплуатации. Следует отметить, что данное устройство характеризуется широким диапазоном изменения напора струи путем изменения значения напряжения заряда конденсаторной батареи без изменения конструкции устройства.

Подводный аппарат относится к области морской техники и может быть использован для поиска морских объектов и физического воздействия на них. Технический результат - повышение безопасности в процессе эксплуатации. Подводный аппарат состоит из головной части, в которой размещены автономная система самонаведения, контактный и неконтактный взрыватели, система управления с блоком распознавания, гидроакустического подавления и противоторпедной защиты. Имеются также малогабаритные дрейфующие и самоходные средства гидроакустического подавления и имитации, устройства вывода торпеды противника из строя. В средней части аппарата размещены источник энергии и двигатель. В хвостовой части размещены движитель, приводы рулевых машинок и наружное оперение с рулями. В головной части жестко закреплен электровзрывной блок. Он выполнен в виде толстостенной трубы. Ее внутренняя полость заполнена ионопроводящей жидкостью. Один конец трубы наглухо заделан. В боковых стенках у наглухо заделанного конца трубы выполнены симметрично два отверстия. В них герметично установлены рабочие электроды. Их разрядные части находятся во внутренней полости трубы. Вывод первого рабочего электрода соединен с клеммой конденсаторной батареи. Другая клемма конденсаторной батареи соединена с электродом управляемого разрядника. Другой электрод которого соединен со вторым рабочим электродом. Управляющий электрод соединен с выходом генератора поджигающих импульсов. Его вход соединен с контактным и неконтактным взрывателями. На открытый конец трубы одета заглушка конусной формы конусом вовнутрь трубы. На боковой поверхности трубы расположен впускной клапан. 2 ил.

Подводный аппарат, состоящий из головной части, в которой размещены автономная система самонаведения, контактный и неконтактный взрыватели, система управления с блоком распознавания работающих средств обнаружения, гидроакустического подавления и противоторпедной защиты и расчета маневра по преодолению рубежа гидроакустического подавления и противоторпедной защиты, малогабаритные дрейфующие и самоходные средства гидроакустического подавления и имитации и устройства вывода торпеды или антиторпеды противника из строя, устройства для их хранения и приборы управления пуском, средней части, в которой размещены источник энергии и двигатель, и хвостовой части, в которой размещены движитель, приводы рулевых машинок и наружное оперение с рулями, отличающийся тем, что в головной части жестко закреплен электровзрывной блок, выполненный в виде толстостенной трубы, внутренняя полость которой заполнена ионопроводящей жидкостью, один конец трубы наглухо заделан, в боковых стенках у наглухо заделанного конца трубы выполнены симметрично два отверстия, в которых герметично установлены рабочие электроды, разрядные части которых находятся во внутренней полости трубы, вывод первого рабочего электрода соединен с клеммой конденсаторной батареи, другая клемма конденсаторной батареи соединена с электродом управляемого разрядника, другой электрод которого соединен с вторым рабочим электродом, а управляющий электрод соединен с выходом генератора поджигающих импульсов, вход которого соединен с контактным и неконтактным взрывателями, на открытый конец трубы одета заглушка конусной формы конусом вовнутрь трубы, а на боковой поверхности трубы расположен впускной клапан.