Подводный аппарат с сетевым тралом Российский патент 2020 года по МПК B63G9/00 

Описываемое изобретение относится к средствам противоторпедной защиты плавсредств и стационарных морских объектов.

Известна торпеда, как средство поражения морской цели, имеющая боевую часть с зарядом взрывчатого вещества, бортовые системы управления и обнаружения цели, служащие для поиска цели, ее обнаружения и наведения на цель, сближения с ней на дистанцию срабатывания взрывного устройства, энергетическую установку, обеспечивающую работу приборов управления и органов движения, двигательную установку и движитель, а также различные типы торпед, которые различаются: по габаритам (калибр - 324, 400, 482, 533, 550 и более мм); по носителям - корабельные и авиационные; по способу управления - самонаводящиеся и телеуправляемые; по назначению - противокорабельные, противолодочные, универсальные; по типу энергосиловой установки - тепловые и электрические.

Самонаводящаяся торпеда имеет автономную систему самонаведения (ССН), которая обнаруживает цель, определяет ее положение относительно продольной оси торпеды, вырабатывает необходимые команды для системы управления. Акустическая активная ССН обеспечивает наведение торпеды на цель по отраженным от нее звуковым импульсам; пассивная - по шуму от винтов и работающих механизмов корабля (судна).

Телеуправляемая торпеда оснащена системой телеуправления с проводной линией связи. Точность наведения торпеды зависит от величины ошибок в определении координат цели гидроакустическим комплексом корабля. Команды управления формируются счетно-решающим комплексом и в виде электрических сигналов подаются на торпеду. При подходе к цели по проводной линии связи подается сигнал перевода торпеды в режим поиска цели, после чего она действует, как самонаводящаяся торпеда.

Универсальная торпеда может применяться как по подводным лодкам, так и по надводным кораблям (судам). Она оснащается ССН в двух плоскостях - по направлению и глубине или системой телеуправления по проводам от носителя. Имеет прочный корпус, обеспечивающий живучесть торпеды при стрельбе по подводной лодке, идущей на большой глубине (Торпеда. Военно-морской словарь / Гл. ред. В.Н. Чернавин. М.: Воениздат, 1989. - С. 431).

В целях защиты от торпед противника применяют различные устройства, воздействующие на их системы управления или направленные на механическое разрушение корпуса и приборов управления или создающие механические препятствия на пути торпед. Для противодействия системам управления торпед используют средства гидроакустического подавления (ГПД), в состав которых входят дрейфующие или самоходные приборы помех (Гидроакустические приборы помех. Военно-морской словарь / Гл. ред. В.Н. Чернавин. М.: Воениздат, 1989. 511 с. С. 102).

В качестве устройств механического воздействия на корпус торпеды и ее приборов применяют средства огневого поражения торпед, включающие реактивные и обычные глубинные бомбы, антиторпеды, средства кинетического поражения. В качестве механического препятствия на пути торпед используют защитные боновые заграждения и различные сети (Ю.Ф. Каторин. Уникальная и парадоксальная военная техника / Ю.Ф. Каторин, Н.Л. Волковский, В.В. Тарнавский. СПб.: ООО «Издательство «Полигон», 2003. - 686 с.).

Наиболее эффективными для защиты плавсредств от атак торпедами являются средства огневого и кинетического поражения торпед. Однако ими оснащаются исключительно плавсредства военного назначения, так как они требуют особого отношения к себе при обслуживании, а также оснащения мест их хранения системами взрывопожаробезопасности.

Устройства ГПД могут применяться как военными, так и гражданскими плавсредствами, однако их эффективность воздействия на ССН атакующих торпед сильно зависит от возможностей ССН современных торпед распознавать их действие и корректировать наведение на цель.

Боновые защитные заграждения и стационарно устанавливаемые сети находят применение для защиты стационарных объектов вследствие своей громоздкости и малой мобильности.

Известно устройство приборов управления подводных аппаратов и торпед, включающие в себя приборы глубины, курса и расстояния, необходимые для автоматического удержания заданной глубины и курса, а также выполнения определенных действий при прохождении заранее установленного расстояния (Прибор глубины. Прибор Обри. Прибор расстояния. Военно-морской словарь / Гл. ред. В.Н. Чернавин. - М.: Воениздат, 1989. - С. 337-338).

Известен подводный аппарат с сетевым тралом, имеющий приборный отсек с приборами управления и источником тока, отсек с энергосиловой установкой, органы управления движением, движитель, контейнер с уложенным в него сетевым тралом из прочного, эластичного материала, отсек с надувной камерой, газогенератором и сигнальными устройствами, натяжное и контактное устройства (Патент РФ №2639298, опубл. от 22.12.2017, Бюл. №36). Вследствие отсутствия взрывчатых веществ у данного подводного аппарата он может применяться для защиты от торпед, как военными, так и гражданскими плавсредствами.

Недостатком указанного подводного аппарата является невозможность корректировать траекторию движения подводного аппарата при наведении на торпеду, так как программа движения вводится в его приборы управления непосредственно перед пуском с носителя. В результате снижается точность наведения сетевого трала на торпеду и, соответственно, эффективность противоторпедной защиты охраняемого им плавсредства.

Технический результат, достигаемый при реализации предлагаемого изобретения заключается в возможности корректировки движения и повышения точности наведения подводного аппарата с сетевым тралом на атакующую торпеду или другие опасные подводные подвижные объекты, например, подводных диверсантов, мин и робототехнических комплексов.

Для достижения указанного технического результата предлагаемый подводный аппарат с сетевым тралом, имеющий приборный отсек с приборами управления, включающих в себя прибор курса, прибор глубины и прибор расстояния, при этом прибор курса и прибор глубины связаны по линиям связи с рулевыми машинками горизонтальных и вертикальных рулей, источником тока, отсек с энергосиловой установкой, движитель, контейнер с уложенным в него сетевым тралом из прочного, эластичного материала, отсек с надувной камерой, газогенератором и сигнальными устройствами, натяжное и контактное устройства, снабжен системой самонаведения, коммутирующим устройством, связанным с системой самонаведения, и группой замыкающихся и размыкающихся контактов, расположенных на линиях связи от приборов управления к рулевым машинкам, при этом система самонаведения подключена к рулевым машинкам через группу контактов, расположенных на линиях связи.

Введение в предлагаемый подводный аппарат с сетевым тралом системы самонаведения, коммутирующего устройства, связанного с системой самонаведения, и группы замыкающихся и размыкающихся контактов, расположенных на линиях связи от приборов управления к рулевым машинкам, при этом система самонаведения подключена к рулевым машинкам через группу контактов, расположенных на линиях связи, позволяет получить новое свойство, заключающееся в возможности обнаружения двигающихся по изменяемой траектории опасных подводных объектов - торпед, мин, морских роботов или подводных диверсантов, их распознавания, выработки данных для корректуры траектории движения и передачи управляющих сигналов на органы управления движением подводного аппарата с целью повышения точности наведения его на обнаруженный опасный объект, захвата буксируемым сетевым тралом, изменения его траектории и увода от защищаемого объекта.

Сущность изобретения показана на фиг. 1, 2, 3, 4 и 5:

- фиг. 1 - принципиальная схема работы приборов управления подводного аппарата с сетевым тралом, оснащенного системой самонаведения;

- фиг. 2 - общее устройство подводного аппарата с сетевым тралом;

- фиг. 3 - подводный аппарат, буксирующий сетевой трал;

- фиг. 4 - подводный аппарат с сетевым тралом, наводящийся на торпеду;

- фиг. 5 - затраливание торпеды и ее увод с траектории наведения на защищаемый объект.

На фиг. 1-5 цифрами обозначены: 1 - приборы управления подводного аппарата, 2 - прибор курса, 3 - прибор глубины, 4 - прибор расстояния, 5 -рулевая машинка для управления курсом, 6 - руль направления (вертикальные рули), 7 - рулевая машинка для управления глубиной, 8 - руль глубины (горизонтальные рули), 9 - устройство постановки сетевого трала, 25 - система самонаведения, 29 - коммутирующее устройство (контактор или реле), 30 - группа замыкающихся контактов, 31 - группа размыкающихся контактов; 10 - энергетический отсек энергосиловой установки, 11 - двигатель, 12 - блок рулевых машинок, 13 - вертикальный стабилизатор, 14 - движитель, 15 - контейнер, 16 - отделяемая крышка контейнера, 17 - уложенный в контейнер сетевой трал, 18 - канал для прохода трального буксирного каната, 19 - тральный буксирный канат, связывающий трал с натяжным устройством, 20 - натяжное и контактное устройства, 21 - надувная камера, 22 - отверстие в корпусе для выпуска из отсека надувной камеры, 23 - газогенератор, 24 - сигнальное устройство, 25 - система самонаведения, 26 - сетевой трал в рабочее положение, 27 - стропы, 28 - узел крепления строп, 32 - подводный аппарат с сетевым тралом, 33 - вектор скорости подводного аппарата, 34 - область обнаружения системой самонаведения подводного аппарата, 35 - торпеда, 36 - вектор скорости торпеды, 37 - сила тяги подводного аппарата, 38 - сила положительной плавучести надувной камеры, 39 - сила тяги торпеды, 40 - траектория движения подводного аппарата, 41 - траектория движения торпеды.

Работа подводного аппарата с сетевым тралом осуществляется следующим образом.

На этапе подготовки к пуску в приборы управления 1 вводятся курс и глубина хода подводного аппарата 32, а также вводится или уже заранее устанавливается расстояние, по прохождению которого ставится сетевой трал 26 в рабочем положении. В процессе движения подводного аппарата приборы управления 1, состоящие из прибора курса 2, прибора глубины 3, прибора расстояния 4, вырабатывают управляющие сигналы U_i (U₁, U₂ и U₃) и передают их по линиям связи на соответствующие органы управления движением подводного аппарата - рулевые машинки 5 и 7, и соответственно, далее на вертикальный руль 6 и горизонтальный руль 8, а также устройство постановки сетевого трала 9. Рули 6 и 8 отклоняются рулевыми машинками 5 и 7 на углы δ₁ и δ₂, соответствующие управляющим сигналам U₁ и U₂, и подводный аппарат 32 маневрирует по заданной программе.

После выпуска подводного аппарата с сетевым тралом в воду запускается его энергосиловая установка 10, приводится в действие движитель 14 и подводный аппарат 32 начинает движение по заданной программе навстречу торпеде 35. Под напором встречного потока воды отсоединяется крышка 16 контейнера 15 и вытягивает наружу уложенный в контейнер 15 сетевой трал 17. При этом створки контейнера 15, скрепляемые крышкой 16, раскрываются и контейнер 15 отделяется от подводного аппарата. Сетевой трал расправляется подобно парашюту, приходит в рабочее положение 26 и буксируется за подводным аппаратом 32 с помощью буксирного троса 19 и строп 27, скрепленных с ним в узле крепления 28. Направление движения подводного аппарата 32, до получения команд на изменение курса, стабилизируется за счет стабилизаторов 13.

С помощью системы самонаведения 25 (содержащей гидроакустические и/или оптические устройства подводного наблюдения, счетно-решающие устройства и коммутационную аппаратуру на рис. не показаны) подводный аппарат 32 обследует заданное направление, используя активный или пассивный режим ее работы, и после обнаружения торпеды 35 или ее шумов наводится на нее под управлением ССН.

При обнаружении системой самонаведения 25 подводного аппарата 32 атакующей торпеды (мины, подводного диверсанта или робота), она с помощью коммутирующего устройства 29 переключает группы контактов 30 и 31 и берет управление движением подводного аппарата 32 на себя. Пропорционально отклонению его продольной оси от направления на цель в соответствии с принятым методом наведения система самонаведения вырабатывает управляющие сигналы U₄ и U₅, передает их на рулевые машинки 5 и 7, расположенных в блоке рулевых машинок 12, рули 6 и 8, и наводит подводный аппарат 32 с сетевым тралом на цель 35.

При попадании торпеды в буксируемый подводным аппаратом сетевой трал 26 срабатывает контактное устройство 20, и подводный аппарат переключается в режим отведения торпеды. При этом освобождается надувная камера 21 и выпускается за пределы корпуса, после чего срабатывает газогенаратор 23, наполняя ее сжатым газом. Энергосиловая установка 10 подводного аппарата переключается в форсированный режим работы, а приборы управления 1 управляют движением подводного аппарата 32 по установленной программе, уводя затраленную торпеду 35 с траектории движения 41 торпеды 35 наведения силой тяги 37 подводного аппарата и силой положительной плавучести 38 надувной камеры 21. Для передачи информации о затраленной торпеде используется сигнальное устройство.

Подводный аппарат 32 может применяться для защиты военных и гражданских плавсредств, а также стационарных морских и береговых объектов. Он не имеет взрывчатых веществ и не требует особых условий для эксплуатации.

Источники информации, использованные при выявлении изобретения и составлении его описания:

1. Торпеда. Военно-морской словарь / Гл. ред. В.Н. Чернавин. М.: Воениздат, 1989. - С. 431.

2. Гидроакустические приборы помех. Военно-морской словарь / Гл. ред. В.Н. Чернавин. М.: Воениздат, 1989. 511 с. С. 102.

3. Ю.Ф. Каторин. Уникальная и парадоксальная военная техника / Ю.Ф. Каторин, Н.Л. Волковский, В.В. Тарнавский. СПб.: ООО «Издательство «Полигон», 2003. - 686 с.

4. Прибор глубины. Прибор Обри. Прибор расстояния. Военно-морской словарь / Гл. ред. В.Н. Чернавин. - М.: Воениздат, 1989. - С. 337-338.

5. Патент РФ №2639298, опубл. от 22.12.2017, Бюл. №36 - прототип.

Изобретение относится к средствам противоторпедной защиты плавсредств и стационарных морских объектов. Подводный аппарат с сетевым тралом имеет приборный отсек с приборами управления, которые включают в себя прибор курса, прибор глубины и прибор расстояния, прибор курса и прибор глубины связаны по линиям связи с рулевыми машинками горизонтальных и вертикальных рулей, источником тока, отсек с энергосиловой установкой, движитель, контейнер с уложенным в него сетевым тралом, отсек с надувной камерой, газогенератором и сигнальными устройствами, натяжное и контактное устройство. Также подводный аппарат снабжен системой самонаведения, коммутирующим устройством, которое связано с системой самонаведения, и группой замыкающихся и размыкающихся контактов. Контакты расположены на линиях связи от приборов управления к рулевым машинкам. Система самонаведения подключена к рулевым машинкам через группу контактов, расположенных на линиях связи. Достигается возможность корректировки движения и повышение точности наведения подводного аппарата с сетевым тралом на атакующую торпеду или опасные подводные подвижные объекты. 5 ил.

Подводный аппарат с сетевым тралом, имеющий приборный отсек с приборами управления, включающими в себя прибор курса, прибор глубины и прибор расстояния, при этом прибор курса и прибор глубины связаны по линиям связи с рулевыми машинками горизонтальных и вертикальных рулей, источником тока, отсек с энергосиловой установкой, движитель, контейнер с уложенным в него сетевым тралом из прочного, эластичного материала, отсек с надувной камерой, газогенератором и сигнальными устройствами, натяжное и контактное устройства, отличающийся тем, что снабжен системой самонаведения, коммутирующим устройством, связанным с системой самонаведения, и группой замыкающихся и размыкающихся контактов, расположенных на линиях связи от приборов управления к рулевым машинкам, при этом система самонаведения подключена к рулевым машинкам через группу контактов, расположенных на линиях связи.