МОБИЛЬНЫЙ ПОДВОДНЫЙ АППАРАТ

Предложение относится к конструкциям подводных аппаратов и подводных плавсредств, предназначенных для выполнения технологических операций под водой с открытой акваторией и с акваторией, имеющей временный или постоянный ледовый покров.
В настоящее время известны различные направления развития мобильный подводных аппаратов, наиболее представительным из которых можно считать аппарат, содержащий корпус с движителем непосредственного воздействия на воду и организацией тяги с помощью рабочей жидкости /SU, 892825, В 63 C 7/26, 1979; SU, 1125911, В 63 В 21/66, 1983; SU, з.2911920, В 63 G 8/00, 1980./
Очевидными и существенными недостатками аналогичных подводных аппаратов являются высокие энергетические затраты на движение, отсутствие возможности работы под ледовым покровом, низкие тактико-технические характеристики, не отвечающие требованиям времени.
Наиболее близким по технической сущности является конструкция подводного аппарата, содержащего корпус обтекаемой формы, движитель непосредственного воздействия на воду, который размещен в корпусе аппарата / Павлов А.С., Военные корабли СССР и России, г.Якутск, справочник, 1994, с.20-26./.
Обладая определенными преимуществами перед аналогами этот подводный аппарат обладает и существенными недостатками, заключающимися в его принципиальной конструктивной схеме, при которой движители размещены в полости корпуса и соединены с ним прочными связями, что не позволяет оперативно и без разделки корпуса произвести замену при исчерпанном моторесурсе; также усложнен техуход и операции ремонта, что, в конечном счете, отражается на затратах по использованию аппарата с его движителями.
Технической задачей и технологическим эффектом предлагаемого
мобильного подводного аппарата является улучшение его технических характеристик, в т.ч. более удобное и комфортное обслуживание движителей и корпуса аппарата; возможность оперативной и малотрудоемкой смены агрегатов и всего движителя путем замены его на новый при исчерпанном моторесурсе прежнего движителя, что положительно отражается на производительности и технологических операциях аппарата.
Это в конструкции мобильного подводного аппарата достигается за счет того, что он содержит корпус обтекаемой формы, движитель непосредственного воздействия на воду, соединенный с корпусом аппарата, при этом корпус выполнен в виде симметричного тела вращения, а на внешней части корпуса аппарата закреплены движители, соединенные с корпусом посредством пилонов, причем на аппарате установлено не менее двух движителей.
Причем аппарат имеет два движителя, установленные в средней части его корпуса, симметрично один другому.
Аппарат также имеет две пары движителей, установленные на его корпусе, причем одна пара движителей установлена симметрично друг другу в районе носовой части корпуса аппарата, а вторая пара движителей установлена симметрично один другому в районе кормовой оконечности корпуса подводного аппарата.
Такое выполнение подводного аппарата более характеризует его назначение, как именно - мобильного подводного аппарата, имеющего более высокие тактико-технические характеристики, а также упрощенные приемы обслуживания и замены движителей на корпусе аппарата.
На фиг.1 показан общий вид мобильного подводного аппарата с оснащением его корпуса двумя движителями;
на фиг.2 - то же, но при оснащении двумя парами движителей.
Мобильный подводный аппарат содержит корпус 1 обтекаемой формы, причем корпус выполнен в виде симметричного тела вращения(фиг.1 и фиг.2) и содержит носовую часть 2 корпуса и кормовую оконечность 3 корпуса; на внешней части корпуса подводного аппарата закреплены два движителя 4 (фиг.1) или две пары движителей 4 и 4
(фиг.2), из которых одна пара движителей установлена, с помощью пилонов, в области носовой части корпуса аппарата, а вторая пара движителей установлена в кормовой оконечности 3 корпуса посредством пилонов 5. При этом движители могут быть выполнены как одного типа (конструкции, формы, мощности), так и различными по этим показателям, причем парные движители (фиг.1) должны быть однотипными, а парные движители (по фиг.2): однотипные в носовой части, и однотипные в кормовой оконечности, в то же время, тип пары движителей в носовой части может отличаться от пары движителей в кормовой оконечности, например, в кормовой оконечности возможна установка движителей большей мощности по сравнению с движителями в носовой части подводного аппарата.
Работа описанного мобильного подводного аппарата осуществляется следующим образом. Корпус 1 аппарата с его носовой частью 2 и кормовой оконечностью 3 погружается в водную среду, движители 4 включают в работу (в качестве водометной части движителя преимущественно использовать вал со шнеком для прокачки забираемой воды по полости движителя). При наличии на корпусе 1 аппарата одной пары движителей (фиг.1) гидротягу движителей 4 регулируют и этим изменяют направление движения аппарата, например, при повороте корпуса один из движителей или переводят на пониженную тягу (понижая обороты на валу со шнеком), или выключают его; при необходимости движения назад меняют направление вращения вала со шнеком в каждом движителе; для разворота на месте один движитель настраивают на выброс воды вперед(как показано сплошной стрелкой на фиг, 1), а второй движитель - на выброс воды назад(как показано пунктирной стрелкой). При наличии двух пар движителей (фиг.2) на корпусе аппарата его ходовые характеристики существенно повышаются за счет более эффективного использования возмущенных динамических потоков воды от предыдущей пары движителей: если аппарат движется носовой частью вперед (указано сплошными стрелками), то
первичный забор воды производят движители 4 носовой части и этом возмущенный динамический поток воды подхватывают кормовые движители, усиливая начальную скорость водного потока, т.е. движители кормовой оконечности работают с приращение КПД на 10-15% за счет поступления в них не стоячей, как в носвые движители, а динамически возмущенной воды. При маневрировании аппарата регулируют работу движителей с одной боковой части корпуса по отношению к работе движителей симметрично расположенных на другой боковой части корпуса.
При плавании под ледовым покровом корпус аппарата ориентируют параллельно нижней кромке ледового покрова, а при необходимости всплытия образуют полынью за счет поворота движителей под углом вниз (пилонами 5) и взламывания льда носовой частью 2 корпуса, при этом полынью можно расширить за счет вращения корпуса аппарата в этой полынье и раздвижки отдельных осколков льда под покров.
Таким образом, мобильный подводный аппарат полностью отвечает своему назначению, т.к. оперативно может менять схему движений: вперед, назад, вращением, поворотом вверх носовой части, реверсивным движением совместно с вращением и поворотами, что делает этот аппарат технологически эффективным при выполнении подводных работ в любых условиях в т.ч. и под ледовым покровом.