ТРАЛ ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ ПОДВОДНЫХ ПРЕПЯТСТВИЙ
TRAWL FOR FINDING UNDERWATER OBSTACLES

Изобретение относится к гидрографическим тралам для обнаружения подводных препятствий.
Известен гидрографический трал для обнаружения подводных препятствий, включающий тралящую балку, связанную с тяговыми и подъемно-сигнальными тросами, а также механизм подъема-опускания балки, связанный с подъемно-сигнальными тросами, и указатель глубины залегания препятствий, SU №242694.
Недостатком известного трала являются низкие эксплутационные качества, в частности низкая надежность, малая точность удержания по глубине.
Более надежным является трал для обнаружения подводных препятствий, включающий тралящую балку, соединенную с тяговыми и подъемно-сигнальными тросами, маневрирование которыми осуществляется механизмами подъема-опускания балки. Тяговые тросы сопряжены с плавучим средством с помощью тормозных барабанов. Трал снабжен указателями глубины залегания препятствий (по каждому борту плавучего средства). Указатель содержит два неподвижных и один подвижный блоки, направляющие, шкалу и груз-отвес; подвижный блок связан с грузом-отвесом, установленным с возможностью вертикального перемещения в направляющих, а подъемно-сигнальные тросы запасованы в направляющие элементы - неподвижные и подвижный блоки, SU №861172 A, 07.09.81 г.
Данное техническое решение принято в качестве прототипа настоящего изобретения.
Его недостатки состоят в следующем:
- малая точность определения глубины залегания препятствия вследствие низкой чувствительности указателя глубины, определяемая величиной хода груза;
- ненадежность и травмоопасность блочной системы проводки подъемно-сигнальных тросов; тросы при рывках часто выходят из контакта с блоками, при этом возврат тросов в рабочее положение, особенно в морских условиях, сопряжен с опасностью травм ремонтного персонала;
- сопряжение тяговых тросов с плавучим средством с помощью фрикционных барабанов ненадежно, особенно при динамических нагрузках на тросы;
- неточность определения места нахождения подводного препятствия (осуществляется приблизительно в момент обнаружения препятствия);
- сложность переустановки оборудования с одного плавучего средства на другое; такая переустановка требует полного демонтажа и последующей сборки всей системы.
Задачей настоящего изобретения является повышение точности определения глубины залегания препятствий; повышение надежности устройства; повышение точности определения координат места обнаружения подводного препятствия, а также упрощение переустановки устройства с одного плавучего средства на другое.
Согласно изобретению трал для обнаружения подводных препятствий, включающий тралящую балку, соединенную с тяговыми тросами и подъемно-сигнальными тросами, механизмы маневрирования подъемно-сигнальными тросами, направляющие элементы подъемно-сигнальных тросов, указатели глубины залегания препятствий со шкалами, снабжен опорной балкой, выполненной с возможностью закрепления на плавучем средстве, с которым жестко соединены тяговые тросы, механизмы маневрирования подъемно-сигнальными тросами жестко укреплены на опорной балке, указатели глубины залегания препятствий выполнены в виде балансирных балок, шарнирно установленных на опорной балке, один из концов каждой балансирной балки сопряжен с соответствующей шкалой, каждая шкала снабжена на верхнем ее конце ограничителем хода балансирной балки, на котором установлен контактный датчик, разомкнутый при нахождении сопряженного со шкалой конца балансирной балки в крайнем верхнем положении, направляющие элементы подъемно-сигнальных тросов выполнены в виде проушин, размещенных на других концах балансирных балок, при этом трал дополнительно снабжен устройством определения координат плавучего средства и персональным компьютером, который соединен с контактными датчиками и устройством определения координат плавучего средства.
Заявителем не выявлены источники, содержащие информацию о технических решениях, идентичных настоящему изобретению, что позволяет сделать вывод о его соответствии критерию «новизна».
Благодаря реализации отличительных признаков изобретения объект приобретает важные новые свойства. Поскольку указатели глубины залегания препятствий выполнены в виде балансирных балок, шарнирно установленных на опорной балке и представляющих собой рычаги второго рода, амплитуда перемещения верхнего конца балансирной балки при соотношении верхнего и нижнего плеч рычага m/n в m/n раз превышает амплитуду перемещения нижнего конца балансирной балки. Поэтому даже при небольших перемещениях подъемно-сигнальных тросов концы указателей глубины залегания препятствий перемещаются на заметную величину, что позволяет сделать шкалу более растянутой и таким образом существенно увеличить точность определения этой глубины по сравнению с прототипом, в котором сдвиг указателя равен перемещению подъемно-сигнального троса.
Так как указателем глубины являются не элементы, прикрепленные к тросу (грузы), а балансирные балки, причем тросы пропущены через проушины, исключена блочная проводка подъемно-сигнальных тросов, что повышает надежность и травмобезопасность трала. Кроме того, надежность трала повышается благодаря жесткому прикреплению тяговых тросов к плавучему средству, что оказывается возможным при исключении блочной системы проводки и необходимых для этой системы фрикционных барабанов.
Благодаря контактным датчикам, разомкнутым при нахождении сопряженных со шкалами концов балансирной балки в крайнем верхнем положении, наличию устройства определения координат плавучего средства и персонального компьютера, соединенного с контактными датчиками и устройством определения координат плавучего средства, значительно повышается точность определения места нахождения подводного препятствия.
Указанные выше обстоятельства позволяют, по мнению заявителя, сделать вывод о соответствии изобретения критерию «изобретательский уровень».
Сущность изобретения поясняется чертежами, где изображено:
на фиг.1 - схема устройства, вид со стороны кормы плавучего средства; левый конец тралящей балки взаимодействует с подводным препятствием;
на фиг.2 - то же, вид сбоку;
на фиг.3 - схема, поясняющая работу устройства, в аксонометрии.
Трал для обнаружения подводных препятствий включает тралящую балку 1, соединенную с концами тяговых тросов 2 и 3 и подъемно-сигнальными тросами 4 и 5. Тяговые тросы другими концами жестко соединены с плавучим средством 23. Маневрирование (подтягивание и стравливание) подъемно-сигнальных тросов 4 и 5 осуществляется с помощью механизмов 6, 7, в конкретном примере лебедок. Тралящая балка 1 изготовлена из двух соединенных между собой посредством сварки швеллеров Ш-20У. Трал снабжен опорной балкой 8, которая закрепляется на плавучем средстве 23, например, с помощью резьбового соединения или сварки. Механизмы 6, 7 маневрирования подъемно-сигнальными тросами жестко укреплены на опорной балке 8. Указатели глубины залегания препятствий выполнены в виде балансирных балок 9, 10 установленных на опорной балке 8 посредством соответственно шарниров 11, 12. Концы (верхние) балансирных балок 9, 10 сопряжены соответственно со шкалами 13, 14. В конкретном примере соотношение верхнего и нижнего плеч балансирных балок m/n=4:1, что обеспечивает при перемещении нижнего конца балансирной балки в четыре раза большее перемещение ее верхнего конца. Шкалы 13, 14 снабжены на верхних концах соответственно ограничителями 15, 16 хода балансирных балок в их крайних верхних положениях. На ограничителях 15, 16 хода балансирных балок 9, 10 установлены контактные датчики 17, 18, соответственно разомкнутые при нахождении сопряженных со шкалами 13, 14 концов балок 9, 10 (верхних) в крайнем верхнем положении. Направляющие элементы подъемно-сигнальных тросов 4,5 выполнены в виде проушин 19, 20, размещенных на других (нижних) концах балок 9, 10. Трал дополнительно снабжен устройством 21 определения координат плавучего средства и персональным компьютером 22, который соединен с контактными датчиками 17, 18 и устройством 21 определения координат плавучего средства.
Подъем и опускание балки 1 осуществляются с помощью троса 24, запасованного в лебедку 25.
Трал работает следующим образом.
Тралящую балку 1 углубляют на заданную глубину траления с помощью механизмов 6, 7 и подъемно-сигнальных тросов 4 и 5. Движение плавучего средства 23 по заданному курсу непрерывно отображается на компьютере 22 с определением его координат устройством 21. В момент контакта с подводным препятствием тралящая балка 1 поднимается на величину возвышения препятствия. В результате из-за слабины подъемно-сигнальных тросов 4 и/или 5 под действием веса верхних концов балансирных балок происходит поворот балансиров относительно шарниров 11 и/или 12. При этом нижние концы балансирных балок 9 и/или 10 с проушинами 19, 20 на них поднимаются на величину, равную высоте подъема тралящей балки над подводным препятствием. При этом компенсируется возникшее ослабление подъемно-сигнальных тросов 4 и/или 5. Величина перемещения вниз верхних концов балансирных балок 9 и/или 10 определяется по шкалам 13 и/или 14 и соответствует возвышению подводного препятствия над горизонтом траления, что позволяет определить глубину его залегания. В момент опускания верхних концов балансирных балок 9 и/или 10 при упоре их в ограничители 15 и/или 16 происходит замыкание контактов на датчиках 17 и/или 18 с подачей соответствующего сигнала на компьютер 22, где оперативной отметкой регистрируются координаты подводного препятствия, определяемые непрерывно действующим устройством 21. Контакты находятся в замкнутом состоянии до момента подъема верхнего конца балансирной балки 9, 10 в верхнее положение. При этом время замыкания контактов соответствует линейной протяженности подводного препятствия на поверхности дна и зарегистрированной длине пути, пройденного при тралении плавучим средством 23. Если замыкание контакта происходит только по одному из бортов, что соответствует локальной ширине объекта, равной половине ширины тральной полосы, или половине длины тралящей балки 1. Глубина залегания подводного препятствия определяется по разности глубины траления и возвышения объекта над глубиной траления, регистрируемой по шкалам 13, 14 при отклонении вниз балансирных балок 9, 10. Глубина подводного препятствия определяется до возвышения на 0,4 м. При больших возвышениях балансир ложится на опорную балку.
Тралению предшествует съемка рельефа дна гидроакустическими средствами, что дает предварительную информацию о поле глубин в районе траления.
Изобретение позволяет надежно обеспечить обнаружение локальных подводных препятствий благодаря точности и достоверности их регистрации.