АВАРИЙНАЯ СИСТЕМА ВНУТРИКОРАБЕЛЬНОЙ РАДИОСВЯЗИ Советский патент 2006 года по МПК H04B7/00 

Настоящее изобретение относится к области спецтехники, а именно к технике аварийной связи и может быть использовано в аварийной внутрикорабельной связи (ВКС).

Одним из основных требований к аварийной системе ВКС является обеспечение устойчивой связи между абонентами, находящимися в герметизированных и практически полностью электрически экранированных помещениях, например, отсеках подвижного объекта.

При этом предполагается, что на корабле или подводном объекте может возникнуть пожар, затопление отсеков или другая аварийная ситуация.

Известно "Радиопередающее устройство для приемника, используемого в транспортном средстве" (Патент ФРГ № 8537107, Н 04 В 7/15, 1987 г.). Устройство находится между передатчиком и подвижным приемником, расположенным в транспортном средстве, внешняя обшивка которого оказывает экранирующее действие и не допускает прямого приема сигналов. Устройство отличается тем, что на транспортном средстве установлена внешняя антенна, принимающая посылаемые передатчиком сигналы. Соединительный фидер антенны введен в транспортное средство, где принятый сигнал усиливается усилителем и посредством внутренней антенны излучается в пределах транспортного средства, на точно такой же частоте.

Однако указанное устройство при использовании на корабле не обеспечивает требуемой надежности аварийной связи. Это обусловлено отсутствием в устройстве герметичного перехода ввода фидера и использованием дополнительного усилителя, требующего внешнего питания.

Кроме того, в условиях пожара в отсеке фидер устройства является ненадежным элементом, т.к. подвержен выгоранию, что снижает надежность аварийной связи в целом.

Наиболее близкой по назначению и техническому решению к предлагаемой системе является система аварийной связи подвижных объектов приведенная в "Руководстве по борьбе за живучесть". M., 1981. (РБЖ-81). Как оказано, в "Руководстве", аварийную внутреннюю связь подвижных объектов обеспечивают система безбатарейной телефонной связи и аварийная система внутренней радиосвязи.

Систему аварийной безбатарейной связи составляют телефонные безбатарейные аппараты, размещенные в каждом из отсеков и соединенные проводными линиями, проходящими через переборки с помощью сальников в составе магистрали.

Систему внутренней аварийной радиосвязи образуют радиостанции с автономным питанием, размещенные в каждом из отсеков.

Однако, как указано в "Руководстве", система аварийной радиосвязи оказывается работоспособной только при определенных и указанных положениях радиостанций, что обусловлено экранированием излучения оборудованием, расположенным в отсеках.

Дальность внутренней радиосвязи не обеспечивается в пределах всей одновременно, а ограничена, двумя-тремя смежными отсеками, вследствие указанного эффекта экранирования. Одновременно следует указать, что нарушение проходящей через отсеки электрической магистрали, вызванное пожаром, механическим повреждением, проникновением кислот и т.д., ведет к потере радиосвязи между отсеками разделенными повреждением.

Цель изобретения - повышение надежности работы аварийной внутрикорабельной связи.

Поставленная цель достигается тем, что в аварийную систему корабельной внутренней связи, состоящей из переносных радиостанций, размещаемых в каждом из отсеков корабля, дополнительно включены металлические полые цилиндры, установленные попарно в межотсечных переборках так, что их торцы находятся в смежных отсеках на расстояниях, кратных - длины рабочей волны радиостанций, причем указанные торцы закрыты герметическими крышками из термостойкого высокопрочного диэлектрика, например, кварцевого стекла, при этом радиостанции излучают частоту, близкую к резонансной частоте указанных цилиндров.

Совокупность существенных признаков заявляемого устройства обеспечивает повышение надежности работы системы корабельной внутренней радиосвязи в аварийных условиях.

Заявителю и авторам неизвестны технические решения, содержащие признаки, эквивалентные отличительным признакам заявляемого устройства.

Заявителю и авторам неизвестны аналогичные решения из других областей техники, обладающие техническими свойствами заявляемого объекта изобретения.

Таким образом, заявляемое техническое решение удовлетворяет критерию "существенные отличия".

На чертеже представлена структурная схема заявляемой системы, где:

1 - прочный корпус;

2 - межотсечные переборки;

3 - переносные радиостанции;

4 - металлические полые цилиндры;

5 - герметические крышки из диэлектрика.

Прочный корпус 1 служит для размещения личного состава и оборудования, межотсечные переборки 2 служат для образования отсеков и размещения герметизирующихся металлических полых цилиндров 4, радиостанции 3 служат для обеспечения передачи и приема информации в радиодиапазонах шкалы электромагнитных волн, металлические полые цилиндры 4 являются резонаторами для рабочих частот радиостанций 3 и служат для канализации электромагнитной энергии в пределах прочного корпуса 1 через переборки 2, герметичные крышки 5 служат для герметизации цилиндров 4 и обеспечивают условия переизлучения электромагнитной энергии при герметизации отсека в целом.

Крепление металлических полых цилиндров 4 с диэлектрическими крышками 5 на межотсечных переборках 2 в более крупном масштабе показано на фиг.2.

Устройство работает следующим образом. При работе аварийной радиостанции 3 ее антенна возбуждает в пространстве отсека, образованного прочным корпусом 1 и межотсечными переборками 2, электромагнитное поле, представляющее собой комбинацию стоячих электрических и магнитных волн со сложной картиной пространственного распределения узлов и пучностей.

Сложная картина пространственного распределения узлов и пучностей стоячих электрических и магнитных волн определяется неидеальной формой отсека, свойствами материалов, произвольным расположением оборудования и другими факторами.

Электромагнитное поле, имеющее частоту, близкую к резонансной для полых металлических цилиндров 4, возбуждает в них направленные волны типа Е, H или одновременно волны этих типов. Эти волны распространяются вдоль цилиндров 4 и переизлучаются в смежных отсеках.

Если торец одного из цилиндров 4 располагается в узле электрической или магнитной волны (наихудшее условие возбуждения), то для канализации энергии поля используется другой соседний цилиндр 4, расположенный от первого на расстоянии, кратном нечетному количеству четвертей волн (условия пучности стоячей волны, т.е. оптимальных условий возбуждения).

Таким образом, излучение распространяется из отсека в отсек, испытывая переизлучение на резонаторах образованных цилиндрами 4 с герметичными крышками 5. Это излучение принимается приемниками остальных радиостанций 3, размещенными в других отсеках. В данной системе радиостанции 3 работают с использованием прямого, а не намеченного излучения. Поэтому дальность аварийной радиосвязи будет находиться в пределах всего корабля, а не будет зависеть от расположения радиостанций 3 в пределах отсека, что определяется увеличением напряженности поля и его распределением. Кроме того, по указанной причине система оказывается независимой от нарушения целостности электрической корабельной магистрали, вызванной пожаром или другими причинами. Надежность системы в аварийных условиях обеспечивается применением для герметизации металлических цилиндров 4 высокопрочных термостойких диэлектриков, пожаростойкость которых выше чем у изделий кабельных корабельных магистралей.

Параметры элементов системы могут быть оценены следующим образом.

Наиболее низкую критическую частоту в волноводе круглого сечения имеет волна типа H_n. При заданной длине волны λ распространение энергии в волноводе круглого сечения возможно, если его радиус больше

(см. Айзенберг Г.З. и др. Антенны УКВ. ч.1, - М.: Связь, 1977).

Учитывая, что, исходя из условий обеспечения прочности, внутренний диаметр цилиндров 4 может составить 2a≈5 см, а длина l - 15-20 см, рабочая длина, волны λ составит 5-10 см.

Таким образом, в качестве радиостанции 3 для использования в системе может быть применена переносная корабельная радиостанция Р-622, имеющая указанный диапазон частот и всенаправленную антенну.

В качестве материала крышек 5 цилиндрических резонаторов возможно применение специальных стекол, обладающих высокой прочностью, малыми диэлектрическими потерями и температурой плавления 1200-2100°С (синтетический сапфир t_пл=2030°С, окись магния t_пл=2080°С, плавленый кварц t_пл=1667°С, Крикунов Л.З. Справочник по основам инфракрасной техники. - M.: Сов. радио, 1978).

Технико-экономическая эффективность предлагаемой системы заключается в следующем:

1. Обеспечивается устойчивая работа системы в аварийных условиях при нарушениях целостности кабельных электрических магистралей, вызванных пожаром и механическими повреждениями или другими причинами.

2. Обеспечивается безретрансляционный прием сигналов радиостанций во всех отсеках корабля одновременно при произвольном расползании радиостанций внутри каждого из отсеков.

Изобретение относится к технике аварийной связи. Технический результат заключается в повышении надежности работы. Сущность изобретения состоит в том, что введены металлические полые цилиндры, закрытые с торцов звукопрозрачным водонепроницаемым веществом, которые установлены попарно в межотсечных переборках так, что их торцы находятся в смежных отсеках на расстояниях кратных (2N-1)λ/4, где N-целое число, λ - длина рабочей волны. 2 ил.

Аварийная система внутри корабельной радиосвязи, содержащая в каждом отсеке корабля переносную радиостанцию, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности работы введены металлические полые цилиндры, закрытые с торцев звукопрозрачным водонепроницаемым веществом, которые устанавливаются попарно в межотсечных переборках так, что их торцы находятся в смежных отсеках на расстояниях кратных

где

N - целое число

λ - длина рабочей волны.