ГИДРОДИНАМИЧЕСКИЙ СТЕНД

Полезная модель относится к области экспериментальной техники и может быть использована для опытного определения динамических характеристик пусковых устройств подводных аппаратов.
Известен гидродинамический стенд по патенту РФ №2398199, МПК G01M 10/00, 2010, содержащий камеру, заполненную водой, с направляющими дорожками для подводного аппарата, устройство для его торможения, воздушную демпфирующую емкость, систему установки гидростатического давления и узел крепления пускового устройства подводного аппарата, при этом в камере размещены подвижная перегородка для разграничения демпфирующей емкости и воды, выполненная в виде поршня с ограничивающим его ход упором и замыкателем для фиксации конечного положения поршня; переборка с откидывающейся крышкой, формирующая расходную полость, в которой установлен быстроразъемный узел крепления пускового устройства подводного аппарата, частично расположенного вне камеры, причем расходная полость и камера оснащены системой уравнивания давления с демпфирующей емкостью. Крышка переборки снабжена приводом открывания-закрывания, а стенд снабжен системой обеспечения давления в камере и расходной полости, включающей насос и клапаны наполнения и слива воды.
Известен также, принятый в качестве прототипа, гидродинамический стенд по патенту РФ №2449254, МПК G01M 10/00, 2012, содержащий камеру с торцевыми переборками, заполненную жидкостью, и направляющими элементами для подводного аппарата, устройство для его торможения, воздушную демпфирующую полость, систему установки гидростатического давления, быстроразъемный узел крепления пускового устройства подводного аппарата, при этом торцевая переборка камеры, с размещенным в ней узлом для крепления пускового устройства, выполнена съемной, тормозное устройство штангами жестко позиционировано с пусковым устройством, по меньшей мере, на двух штангах закреплены конструкции с направляющими элементами для подводного аппарата, а по меньшей мере на одной из штанг установлены датчики положения (движения) последнего относительно переднего среза пускового устройства в режиме пуска. Конструкции с направляющими элементами для подводного аппарата выполнены в виде рамочных кронштейнов, кабельные связи датчиков положения (движения) подводного аппарата с измерительно-регистрирующей и управляющей аппаратурой размещены внутри, по меньшей мере, одной штанги, прочная камера заполнена ингибитором, демпфирующая полость прочной камеры заполнена инертным газом и оснащена клапаном сброса газа или жидкости для их отвода по мере продвижения подводного аппарата при пуске.
Общим недостатком технических решений описанных выше аналога и прототипа является сложность изготовления таких конструкций, требующая наличия производственной базы с очень высоким уровнем технологической подготовки производства. Особенно сложными в производственном отношении являются корпуса камер ввиду их больших (до 10 метров) продольных размеров и высоких требований по прочности, герметичности и точности изготовления.
Технической задачей настоящей полезной модели является разработка конструкции гидродинамического стенда, позволяющей существенно упростить и удешевить его изготовление.
Техническим результатом полезной модели является упрощение технологии изготовления гидродинамического стенда, снижение его стоимости и сроков его изготовления.
Указанные результаты достигаются за счет того, что гидродинамический стенд, содержит прочную, заполненную жидкостью, камеру с торцевыми переборками, одна из которых выполнена съемной, воздушную демпфирующую полость, систему установки в камере гидростатического давления, штанги, жестко позиционирующие друг относительно друга пусковое устройство подводного аппарата с его креплением, направляющие элементы для подводного аппарата, выполненные в виде рамочных кронштейнов, устройство торможения подводного аппарата и датчики положения (движения) подводного аппарата, при этом в качестве камеры с торцевыми переборками используется труба торпедного аппарата, имеющая заднюю крышку с нажимным кольцом и снабженная съемной технологической передней крышкой с уплотнением и вмонтированным в нее пусковым устройством подводного аппарата меньшего по отношению к используемому торпедному аппарату калибра, а также горловины с заглушками, клапаны заполнения, осушения и вентиляции, а пусковое устройство, рамочные кронштейны и устройство торможения подводного аппарата сопряжены с направляющими дорожками торпедного аппарата.
Сущность настоящей полезной модели отражена на следующих рисунках:
- на Фиг.1 показана схема продольного разреза гидродинамического стенда;
- на Фиг.2 приведен поперечный разрез камеры гидродинамического стенда.
Гидродинамический стенд содержит (фиг.1) выполненную из трубы торпедного аппарата прочную камеру 1 с торцевыми переборками 2 и 3, первая из которых является задней крышкой торпедного аппарата, а последняя является съемной, заполненную жидкостью 4 так, чтобы сформировать в верхней части камеры 1 воздушную демпфирующую полость 5, штанги 6, жестко позиционирующие друг относительно друга пусковое устройство 7 подводного аппарата 8 с его креплением 9, направляющие элементы 10 для подводного аппарата 8, выполненные в виде рамочных кронштейнов, устройство торможения 11 подводного аппарата 8 и датчики 12 положения (движения) подводного аппарата. Съемная переборка 3 имеет уплотнение 13, герметизирующее внутреннюю полость камеры 1 со стороны пускового устройства 7. Рамочные кронштейны 10 и устройство торможения 11 подводного аппарата 8 сопряжены с направляющими дорожками 14 торпедного аппарата. На фиг.1 и фиг.2 не показаны система установки в камере 1 гидростатического давления, горловины торпедного аппарата с заглушками, клапаны заполнения, осушения и вентиляции, управляющая и регистрирующая аппаратура.
Гидродинамический стенд работает следующим образом.
В процессе подготовки стенда к работе с исследуемым образцом пускового устройства производится монтаж стендовой внутренней элементной и аппаратной начинки. Для этого в съемную переборку 3 устанавливается с помощью крепления 9 пусковое устройство 7 подводного аппарата 8, после чего к нему крепятся штанги 6 с направляющими элементами 10, датчиками 12 и устройством торможения 11. При этом проверяется соосность пускового устройства 7, направляющих элементов 10, датчиков 12 и тормозного устройства 11. После этого съемная переборка 3 крепится к корпусу камеры 1 с помощью крепежных элементов 15, например, винтов.
Перед началом испытаний все полости стенда находятся под атмосферным давлением.
С помощью не показанных на схеме клапанов заполнения и вентиляции внутренняя полость прочной камеры 1 заполняется жидкостью 4, формируя демпфирующую полость 5
С помощью не показанной системы установки в камере 1 гидростатического давления в полость прочной камеры 1 подают газ (воздух или инертный, например, азот) до достижения установочного давления имитации глубины работы пускового устройства 7. Стенд подготовлен к работе.
По команде от управляющей аппаратуры (не показана на схеме) срабатывает пусковое устройство 7, подводный аппарат 8 выходит в камеру 1. Перемещение подводного аппарата 8 по направляющим элементам 10 фиксируется регистрирующей аппаратурой (на схеме не показана) с помощью датчиков 12. После полного выхода из пускового устройства 7 аппарата 8, носовая оконечность последнего входит в тормозное устройство 11, формирующее тормозное воздействие на аппарат 8, вследствие чего он теряет свою скорость и останавливается (подробнее см. Патент РФ на полезную модель №87510, 2009).
После возврата подводного аппарата 8 в пусковое устройство 7 и установки внутри камеры 1 нужного давления имитации глубины работы пускового устройства 7 стенд готов к новому использованию.
Выполнение камеры стенда из готового торпедного аппарата позволяет в значительной степени ускорить его создание, уменьшив при этом финансовые затраты.
Таким образом, предлагаемое устройство гидродинамического стенда позволяет решить техническую задачу разработки конструкции гидродинамического стенда, дающей возможность существенно упростить и удешевить его изготовление.