УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ОСТАТОЧНОЙ ПЛАВУЧЕСТЬЮ ПОДВОДНОГО АППАРАТА

Полезная модель относится к подводному судостроению, а именно к системам управления остаточной плавучестью подводных аппаратов.
Известно устройство для управления остаточной плавучестью подводного аппарата по патенту РФ на изобретение №2086463, МПК B63G 8/22, 1997, содержащее заполненную водой в подводном положении емкость с клапанами вентиляции в верхней части, систему подачи воздуха и трубопроводы с арматурой, при этом устройство снабжено установленным в нижней части емкости и связанным с системой подачи воздуха коллектором, выполненным в виде перфорированной по всей длине трубы, а в системе подачи воздуха установлен узел изменения расхода воздуха.
Недостатком подобного решения является необходимость наличия на борту подводного аппарата существенного отдельного запаса сжатого воздуха, а также специальной системы трубопроводов с арматурой, что существенно усложняет и утяжеляет конструкцию подводного аппарата.
Наиболее близким к заявляемой полезной модели, и принятым в качестве прототипа, является техническое решение по патенту РФ на изобретение №2296693 «Система управления плавучестью проницаемого подводного аппарата», МПК B63G 8/24, B63G 8/22, 2007. Система управления плавучестью проницаемого подводного аппарата, включает резервуар плавучести, вмещающий регулируемые объемы газа и воды и сообщающийся с источником сжатого газа и клапанами для подачи и удаления сжатого газа. Резервуар плавучести выполнен в виде цилиндра с поршнем, разделяющим объемы газа и воды, и штоком, при этом поршень подпружинен со стороны газового объема и насажен с возможностью перемещения вместе с жестко соединенным с ним полым ходовым цилиндром на вышеупомянутый шток, на наружной поверхности которого выполнен бурт для разделения полости ходового цилиндра, а внутри выполнены каналы для подачи сжатого газа в разделенные полости ходового цилиндра, причем вся система управления плавучестью подключена к источникам сжатого газа системы дыхания.
Недостатком взятой за прототип системы является то, что она, ввиду работы за счет источников сжатого газа системы дыхания, предназначена только для обитаемых подводных аппаратов и, кроме того, требует наличия усложняющих систему трубопроводов и управляющих расходом газа клапанов.
Технической задачей настоящей полезной модели является разработка конструкции компактного устройства управления остаточной плавучестью подводного аппарата (в том числе малогабаритного необитаемого), не требующего для функционирования выделения отдельного запаса сжатого воздуха.
Техническим результатом полезной модели является возможность эффективного управления остаточной плавучестью подводного аппарата только за счет совершения механической работы.
Указанный результат достигается за счет того, что устройство управления остаточной плавучестью подводного аппарата, содержит резервуар плавучести, включающий регулируемый объем газа и устройство его принудительного изменения, при этом регулируемый объем газа выполнен в виде симметрично расположенных относительно резервуара плавучести двух сильфонов, а устройство его принудительного изменения включает силовой привод регулирования длины сильфонов, представляющий собой расположенные в направляющих внутри сильфонов штоки с роликами, сопряженные с поворотным копиром, ось которого закреплена на выходном валу редуктора, а вход редуктора соединен с приводным управляемым электродвигателем.
Сущность настоящей полезной модели отражена на следующих рисунках:
- на Фиг.1 показан продольный разрез устройства управления остаточной плавучестью подводного аппарата;
- на Фиг.2 приведен поперечный разрез устройства управления остаточной плавучестью подводного аппарата.
Устройство управления остаточной плавучестью подводного аппарата содержит (фиг.1) герметичный резервуар плавучести 1, с симметрично расположенными относительно него двумя сильфонами 2 с крышками 3. Внутри сильфонов расположены в направляющих 4 штоки 5 с роликами 6, сопряженные с поворотным копиром 7, ось которого закреплена на выходном валу редуктора 8, а вход редуктора соединен с приводным управляемым электродвигателем 9. На фиг.1 и 2 показан также корпус подводного аппарата 10.
Устройство управления остаточной плавучестью подводного аппарата работает следующим образом.
В исходном положении копир 7 (фиг.1) ориентирован внутри резервуара плавучести 1 таким образом, чтобы не оказывать на ролики 6 давления, т.е. повернут к роликам 6 своим минимальным диаметром. При этом сильфоны 2 имеют минимальную длину и полностью скрыты внутри корпуса подводного аппарата 10. Подводный аппарат имеет базовую плавучесть. При необходимости увеличения плавучести подводного аппарата, с помощью не показанной на рисунках системы управления, подается питание на приводной электродвигатель 9 (фиг.2). При этом вал электродвигателя начинает вращаться, передавая крутящий момент на вход редуктора 8, имеющего большое передаточное число. Выходной вал редуктора 8 начинает медленно вращаться, поворачивая копир 7, который, за счет своей формы, начинает (фиг.1) воздействовать на ролики 6, заставляя штоки 5 двигаться в направляющих 4 и увеличивать длину сильфонов 2. При этом часть сильфонов выдвигается в забортное пространство, тем самым, увеличивая объем подводного аппарата и придавая последнему положительную плавучесть. Максимальное увеличение длины сильфонов 2 определяется формой копира 7. Плавучесть подводного аппарата 10 может регулироваться за счет либо дальнейшего увеличения длины сильфонов 2, либо ее уменьшения.
Таким образом, предлагаемое устройство управления остаточной плавучестью подводного аппарата позволяет решить поставленную техническую задачу разработки конструкции компактного устройства управления остаточной плавучестью подводного аппарата (в том числе малогабаритного необитаемого), не требующего для функционирования выделения отдельного запаса сжатого воздуха.