Система изменения плавучести подводного зонда Советский патент 1984 года по МПК G01V1/38 

Изобретение относится к подводной технике и предназначено для использований на подводных зондах или автономных подводных аппаратах для измекения плавучести. Известна система изменения плавучести подводного зонда, содержащая штангуsотсоединякщийся балласт, механизм отсоединения балласта на заданной глубине, состоящий из датчи са давления и электронного блока. Подводный зонд с балластом погружается до заданной глубины, затем по сигналу датчика глубины бал.паст отсоед --шяется, и зонд всплывает. Во время всплытия производятся замеры гидрофизических параметров океана m / Однако система изменения ти не обеспечивает проведения нескол ких циклов погруженйя-вспльггия. Наиболее близким техническим реН1ением к изобретению является система изменения плавучести подводного зонда, соде ржащая емкость с рабоЧЦМ телом, ресивер, одна часть попости которого связана с внешней сре дой а вторая, вьтолиенная герметичной, соединена магистралью с емкостьж, при этом в магистраль встроен обратный клапан. Рабочим талом является сжатый воз дук Па небольшой глубине (порядка 4-5 м) под действием внешнего давления в ресивер набирается забортная вода. Зонд приобретает отрицательную плавучесть и погр ткается. На заданной глубине срабатывает пневмоклапан встроенный в магистраль. В полость ресивера подается под давлением воз . дух, которьй вьггесняет воду,, Зонд; приобретает положительную плавучесть На заданной верхней глубине пневмоклапан закрывается, и забортная во-да вновь заполняет рессивер Цикл погружения-всплытия повторяется 2 j Однако известная система изменени плавучести подводного зонда позволяет вьшолнить небольшое число циклов, так как при вытеснении воды из ресивера воздух безвозвратно р а сх о дуете я Кроме того, система критична к противодавлению. Это ограничивает глуби ну погр жения, так как давление в баллоне со сжатым газом ограничено. Цель изобретения - увеличение Bpe мани автономной работы и увеличение предельной глубины погружения подвод ного зонда. Указанная цель достигается тем, что в систему изменения плавучести подводного зонда, содержащую емкость с рабочим телом, ресивер, одна часть которого связана с внешней средой, а вторая, выполненная герметичной, соединена магистралью с емкостью, при этом в магистраль встроен обратный клапан, введены вторая магистраль с встроенным в нее электрогидроклапаHqM, соединяющая герметичную полость ресивера с емкостью, прибор управле 1ия системой изменения плавучести подводного зоцда, содержащий датчик давления и электронную скелету, насосная станция,- встроенная в первую магистраль между ёмкостью и обратным клапаном, при этом цепи питания электрогидроклапана и насосной станции соединены с электронной схемой прибора управления,, а в качестве рабочего тела используется жидкость. На чертеже представлена схема предлагаемой системы. В корпусе 1 зонда установлена емкость 2 с-рабочим телом-гидравлкческой жидкостью. Эта емкость двумя магистралями 3 и 4 связана с герметичной частью ресивера 5, разделенного на две части мембраной б. В магистраль 3 последовательно по ходу потока жидкости включень насосная станция 7 и обратный клапан 8. В магистраль 4 встроен электрогидроклапан 9. Включение и выключение насосной станции 7 и электрогидроклапана 9 производится по командам прибора управления который состоит из датчика 10,давления и электронной схемь 11, например ключевой. Выход датчика 10 давления соединен с электронной схемой 11, а выход источника 12 питания соединен с насосной станцией 7 и электрогидроклапа}зом 9. Подводный зонд 1 работает в режиме циклического погружения-всплытия. . Б заданной точке океана устанавливается притопленный заякорный буй, последний находится на глубине порядка 10-20 м. За счет своейположительной плавучести буй натягивает трос, скрепляю1Шй его с якорем. Готовьш к работе зонд прикрепляется к тросу ниже поплавка с помощью спетдиальной каретки, которая позволяат зовду свободно скальз1 ть вдоль троса. В начальный момент весь объем

3

гидравлической жидкости находится в емкости 2, что соответствует отрицательной плавучести зонда. Вследствие этого зонд начинает погружат.ся, постепенно увеличивая скорость; в момент, когда сила сопротивления движения становится равной величине отрицательной плавучести, зонд начинает двигаться с некоторой постоянной скоростью. В процессе погружения с датчика 10 давления в электронную схему 11 поступает сигнал, пропорциональный глубине погружения. По достижении заданной нижней точки погружения по сигналу с электронной схемы 11 включается насосная станция 7 (например марки НС-3),которая перекачивает гидравлическую жидкость из ёмкости 2 через обратный клапан 8 в герметичную полость ресивера 5. Жидкость растягивает мембрану 6 и заполняет всю полость ресивера, выдавливая из него .забортную воду. Зонд приобретает положительную плавучесть, равную по величине отрицательной плавучести при погружении, и начинает всплывать со скоростью, равной скорости погружения.

В момент, когда зонд достигает верхней точки всплытия, по сигналу .с электронной схемы 11 включается электрогидроклапан 9, который соединяет полость ресивера 5 с емкостью 2. Так как верхняя точка цикла погружения-всплытия находится на глубине 10-20 м, то гидравлическая, жидкость под давлением 10 -2-10 Па

5575

передавливается в емкость 2. По окончании этого процесса клапан 9 закрывается, и зонд начинает погружаться, цикл повторяется. 5 Максимальное количество циклов в основном определяется емкостью аккумуляторной батареи, которая служит источником питания, и скоростью движения. Например, для батареи марки

10 и скорости 0,2 м/с зонд совершает до 30 циклов (при условии питания научной и регистрирующей аппаратуры от собственного источника). При многократном погружении-всплы5 тии гидрофизическая аппаратура, находящаяся на борту зонда, замеряет различные параметры Мирового океана, например температуру воды. Использование предлагаемой системы изменения

20 плавучести позволяет получить серию профилей, например, температуры в зависимости от глубины.

Использование предлагаемой системы изменения плавучести позволяет значительно увеличить число циклов погружения-всплытия, т.е. время автономной работы, по сравнению с известной в 1,5-2,0 раза. Увеличение времени автономной работы позволяет исследовать диннопериодические явления в Мировом океане, а также снизить эксплуатационные расходы. По сравнению с известной,предлагаемая система позволяет зонду работать на значительно больших глубинах (до 1000 м).

СИСТЕМА ИЗМЕНЕНИЯ ПЛАВУЧЕСТИ ПОДВОДНОГО ЗОНДА, содержащая емкость с рабочим телом, ресивер,одна часть полости которого связана с внешней средой,а вторая, вьтолненная герметичной, соединена магистралью с емкостью, при этом в магистраль встроен обратный клапан, отличающаяс я тем, что с целью увеличения времени автономной работы и увеличения предельной глубины погружения подводного зонда, в нее введены вторая магистраль с встроенным в нее электрогидроклапаном, соединяющая герметичную полость ресивера с емкостью, прибор управления системой изменения плавучести подводного зонда, содержащий датчик давлений и электронную схему, насосная станция, встроенная в первую магистраль между емкостью и обратным клапаном, при этом цепи питания электрогидроклапана и насосной л станции соединены с электронной схемой прибора управления, а в качестве рабочего тела используется жидкость.