СВЕТОСИГНАЛЬНЫЙ ПРИБОР

Полезная модель относится к электрорадиотехнике и может быть использована преимущественно в корабельной системе оптической связи.
Научно-технический прогресс, расширение международной торговли, рыболовства, а также необходимость укрепления защиты морских рубежей способствуют развитию судо- и кораблестроения, а также их отдельных систем и приборов. На флоте постоянно совершенствуются системы связи, причем не только радиосвязи как обладающей высокой надежностью, но и оптической корабельной светосигнальной. Последняя не подвержена преднамеренным помехам, устойчиво работает в условиях магнитных бурь и имеет высокую скрытность. Создание системы оптической связи к тому же выгодно экономически: капитальные вложения в ее издания и внедрение значительно ниже, чем в систему радиосвязи.
Однако, серьезные трудности, препятствующие широкому внедрению лазерных систем оптической связи в практику. Одной из таких трудностей является проблема нацеливания лучей передающих устройств на корабль и слежение за подвижным кораблем. Системы должны обладать исключительно высокой точностью наведения и высокой стабильностью удержания луча на заданном направлении.
Известны различные типы светосигнальных прожекторов для обеспечения световой сигнализации проблесками белого света по коду Морзе. Например, световой светосигнальный прожектор. Патент РФ №2017044 от 30.07.94 г. Судовое светосигнальное устройство. Патент РФ №2081370 от 10.06.97 г.
Судовые светосигнальные приборы МСНП-125, МСНП-250, МСП-150, МСП-20, МСП-45К, К-35-Л, С-60М1 и др.
А.А.Катанович, Г.С.Нероба Судовая светосигнальная связь. СПб "Судостроение". 2002, стр.30.
Все они содержат корпус с установленной в нем прожекторной лампой переменного тока., металлические жалюзи и рукоятку управления жалюзи, позволяющими перекрывать световой поток для передачи сигналов кода Морзе.
Наиболее близким по назначению, технической сущности и положительному эффекту к заявляемому устройству является светосигнальный прибор. Патент РФ №2044348 от 20.09.95 г. Прибор содержит герметичный корпус с защитным стеклом, отражатель, источник питания, жалюзи и источник света.
Общими недостатками как аналогов, так и прототипа являются низкие эксплуатационные характеристики прибора из-за невозможности нацеливания лучей прожектора на корабли и слежение за ними.
Целью полезной модели является повышение эксплуатационной надежности оптической системы связи путем стабилизации удержания луча на заданном направлении.
Поставленная цель достигается тем, что в светосигнальный прибор, содержащий герметичный корпус с защитным стеклом, отражатель, источник света, жалюзи и источник питания, дополнительно введена камера с незамерзающей жидкостью, например, этиленгликолем, и световым отверстием, внутри камеры на прижимающих пружинных растяжках размещен герметичный корпус прибора, при этом передняя часть герметичного корпуса прибора соединена со световым отверстием с помощью введенных сопряженных элементов шаровых поверхностей с зазором между ними, заполненных гермосмазкой, а также дополнительно введены гироскопические датчики кормовой и бортовой качки, датчики угла, оборудуемого продольной оси корабля и направлением на корреспондента, косинусный и синусный умножители, исполнительные покомпонентные электромагниты, регулировочный рычаг, причем выходы датчиков кормовой и бортовой качки подключены соответственно к первым входам косинусного и синусного умножителей, ко вторым входам которых подключены выходы датчика угла, выходы умножителей связаны с исполнительными покомпонентными электромагнитами, втягивающие вертикальный и горизонтальный сердечники,
которых подпружинены и подвижно соединены с ближним концом регулировочного рычага, выполненного из двух подпружиненных частей с возможностью перемещения друг относительно друга по продольной оси рычага и содержащих шаровые шарниры в первичной части рычага - при проходе стенки камеры, во второй части - в соединении с ответной шаровой полусферой. которая жестко соединена по продольной оси прибора с его герметичным корпусом, при этом первая часть регулировочного винта выполнена полой, а вторая часть включает шток, установленный в этой полости, причем обе упомянутые части регулировочного рычага подпружинены цилиндрической пружиной, которая установлена на штоке между торцевыми частями подвижных частей регулировочного рычага, а вводы бортовой сети для питания прибора в корпус и в камеру выполнены в виде гермовводов, а участок силового кабеля, находящегося в жидкости, выполнен в виде спирали.
На (фиг.1) представлена функциональная схема подвески светосигнального прибора (ССП).
Светосигнальный прибор 1 размещен на пружинных растяжках 2 внутри камеры 4 с незамерзающей жидкостью 3. Например, этиленгликолем. При этом ССП 1 имеет нейтральную плавучесть в этой жидкости.
Для работы блока стабилизации служат датчики 5 кормовой качки и датчик 6 бортовой качки. Выходы этих датчиков подключены к первым входам соответственно косинусного 7 и синусного 8 умножителей, причем ко вторым входам умножителей подключены датчики угла 9, образуемого продольной осью судна и направлением на корреспондента (фиг.2). Выходы умножителей 7 и 8 через идентичные усилители тока 11 и 12 подключены к исполнительным покомпонентным электромагнитам 13 и 14, втягивающим вертикальный 15 и горизонтальный 16 сердечники, подпружиненные пружинами 17 и 18 и подвижно соединенные с ближним концом регулировочного рычага, показанного на (фиг.3).
Этот регулировочный рычаг 8 выполнен из двух подпружиненных частей 9 и 5, которые могут перемещаться относительно друг друга по продольной оси рычага. Для такого перемещения первая часть 9 рычага выполнена полой, а
вторая 5 содержит шток 7, установленный в этой полости, причем обе части 9 и 5 рычага подпружинены цилиндрической пружиной 6, которая установлена на штоке между торцевыми частями подвижных частей регулировочного рычага. Обе части рычага содержат в сочленениях шарниры. Первая часть рычага 9 при переходе стенки камеры - шарнир 3, вторая часть рычага 5 в соединении с ответной полусферой - шарнир 4, ответная полусфера 2 шарнира 4 жестко соединена по продольной оси прибора с его камерой.
СПП содержит дополнительную камеру с незамерзающей жидкостью, например, этиленгликолем, и световым отверстием. Внутри камеры на прижимающих пружинных растяжках размещен герметичный корпус прибора. Передняя часть его соединяется со световым отверстием с помощью введенных сопряженных элементов шаровых поверхностей с зазором между ними. заполненным гермосмазкой.
Введены и гироскопические датчики кормовой и бортовой качки, датчики угла, образуемого осью корабля и направлением на корреспондента, косинусный и синусный умножители, исполнительные покомпонентные электромагниты, регулировочный рычаг. Датчики кормовой и бортовой качки подключаются соответственно к первым входам косинусного и синусного умножителей, ко вторым входам которых подключены выходы датчика угла.
Выходы умножителей связаны с исполнительными покомпонентными электромагнитами, втягивающие вертикальный и горизонтальный сердечник которых подпружинены и подвижно соединены с ближним концом регулировочного рычага. Он выполнен из двух подпружиненных частей, перемещающихся относительно друг друга по продольной оси рычага и содержащих шаровые шарниры в его первой части (при переходе стенки камеры), во второй части - в соединении с ответной шаровой полусферой, которая жестко соединена по продольной оси прожектора с его герметичным корпусом.
Первая часть регулировочного винта выполнена полой, а во второй установлен шток, причем обе упомянутые части регулировочного рычага подпружинены - цилиндрическая пружина установлена на штоке между
торцевыми частями подвижных частей регулировочного рычага, вводы бортовой сети для питания прибора в корпус и в камеру выполнены в виде гермовводов, а участок силового кабеля, находящегося в жидкости, - в виде спирали.
Поскольку прибор находится в невесомости - в камере с незамерзающей жидкостью - для его регулировки требуются минимальные усилия. Благодаря сочленению трех шаровых опор эти усилия можно передавать и в вертикальной, и в горизонтальной плоскостях независимо друг от друга.
Частотный диапазон регулировок расширен существенно вправо по оси частот, что позволяет отслеживать кратковременные (импульсного типа) элементы качки судна как по корме (осевая N), так и по борту (осевая М). Это особенно важно при установке прибора на малых судах.
Работает этот ССП 1 следующим образом.
Управляющие сигналы о величине курсовой N и бортовой М качки снимаются с датчиков 5 и 6, в качестве которых используются гироскопы судна. Поскольку продольная ось прибора в общем случае не будет совпадать ни с курсовым, ни с траверзным направлением см. (фиг.2), датчик угла 9 используется в перемножителях 7 и 8 для получения реальных значений истинного горизонта по корпусу М и траверзу N. Эти управляющие сигналы, преобразованные в усилителях 11 и 12, подаются на исполнительные электромагниты 13 и 14, которые втягивают сердечник 15 и 16 на расстояния, пропорциональные управляющим сигналам. Заметим, что в отсутствие управляющих сигналов (N=М=0 - условие полезного штиля) пружины 17 и 18 устанавливают рычаг в нейтральное положение, т.е. точно по оси прибора. Такой режим легко достигается путем регулировки натяжения пружин 17 и 18. При наличии управляющих сигналов (N≠0, М≠0 - волнующееся море) управляющие усилия от электромагнитов 13 и 14 поступают на рычаг, который вращаясь в шарнире 3, передает усилие на шарнир 4, а тот в свою очередь, заставляет смещаться корпус прибора относительно продольной оси. При этом пружинные растяжки 2 удерживают его в нейтральном положении при отсутствии управляющих сигналов.
В процессе регулировки положением прибора относительно его продольной оси рычаг 8 удлиняется, что достигается выдвижением штока 6 из первой части 9 регулировочного рычага за счет механического воздействия пружины 7.
В результате применения ССП значительно повышается эксплуатационная надежность установления и поддержания оптической связи между кораблями и судами, находящимися в море.