РАДИОБУЙ ПОДВОДНОГО ПЛАВСРЕДСТВА ПОДЛЕДНЫЙ
UNDER-ICE RADIOBEACON OF SUBMARINE FLOATING CRAFT

Изобретение относится к области морской техники и предназначено для осуществления радиосвязи подводного плавсредства, находящегося подо льдом, с пунктом управления.
При выполнении своих задач подводное плавсредство периодически должно выходить на связь с пунктом управления для передачи и получения необходимой информации и определения местоположения. Для этого подводное плавсредство, будь то подводная лодка или подводный аппарат, периодически всплывают на поверхность, выходят на связь с пунктом управления и принимают сигналы спутниковых навигационных систем (СНС). Однако при нахождении плавсредства подо льдом возможности его радиообмена с пунктом управления и прием сигналов СНС существенно ограничиваются, особенно когда толщина льда не позводляет подводному плавсредству всплывать на поверхность.
Известно устройство, обеспечивающее передачу данных о подводных измерениях на береговые, надводные или воздушные объекты, представляющее собой океанографический дрейфующий буй, являющийся аналогом изобретения. Буй имеет плавучесть и противовес, оснащается измерительными приборами и средствами радиосвязи [Военно-морской словарь /Гл. ред. В.Н. Чернавин. - М.: Воениздат, 1989. - 511 с. С. 62]. Океанографический дрейфующий буй не может работать во льдах, не связан с подводным плавсредством и не может передавать информацию с пункта управления.
Известно устройство, имеющее связь с подводным плавсредством - телеуправляемая торпеда, оснащаемая зарядом взрывчатого вещества, взрывателем, бортовой системой управления, источником энергии, двигателем, движителем, приводами рулевых машинок, наружным оперением с рулями и системой телеуправления с проводной линией связи [Военно-морской словарь /Гл. ред. В.Н. Чернавин. - М: Воениздат, 1989. - 511 с. С. 431], [В.В. Сурнин, Ю.Н. Пелевин, В.Л. Чулков Противолодочные средства иностранных флотов. - М.: Воениздат, 1991. -128 с. С. 79]. Дальность действия проводных телеуправляемых торпед достигает 26 км, как, например, у германской торпеды DM2A3 [Б.А. Коптев, А.Л. Гусев. Тенденции развития зарубежного торпедного оружия // Морская радиоэлектроника, №3, 2006 г. С. 58-63], а системы телеуправления с волоконно-оптической линией связи позволяют получать данные от системы самонаведения торпед на дальностях до 60 км и со скоростью 10 Мб/с [Ф.Р. Сагайдаков, Н.А. Чернецова. Состояние и перспективы развития торпед зарубежных флотов/ Морское подводное оружие. Перспективы развития. Материалы Всероссийской научно-практической конференции. - СПб.: ФГУП «Крыловский государственный научный центр», 2015. - 128 с: ил. С. 112-118]. Для телеуправления используются две проводные катушки: корабельная (лодочная) и торпедная [А.Б. Широкорад Оружие отечественного флота 1945-2000 /Под общ. ред. А.Е. Тараса. - Минск: Харвест; М.: ООО «Издательство АСТ», 2001. - 655 с. С. 313-321]. Однако телеуправляемая торпеда не может служить средством связи подводного плавсредства с пунктом управления, потому что основным ее предназначением является поражение морских объектов противника.
Известен радиобуй, применяемый автономным необитаемым подводным аппаратом (АНПА) ALTEX для океанографических исследований и маркировки траектории АНПА подо льдом, принятый за прототип изобретения. Радиобуй способен проплавлять лед и выносить на поверхность льда антенну связи со спутником, для чего перед выпуском буя АНПА снижает скорость хода до 1 уз, переходит на глубину 50 м и выполняет поиск льда толщиной до 1 м, в подходящем место АНПА выпускает радиобуй, который приледняется к нижней кромке льда, раздвигает телескопический корпус и подает к точке соприкосновения со льдом химический состав Pyrosolve-Z. В результате взаимодействия данного химического состава и морской воды запускается экзотермическая химическая реакция. Выделяемого в процессе реакции тепла хватает для проплавления льда, имеющего толщину 1 м. В образовавшееся отверстие из радиобуя выдвигается на поверхность антенна, служащая для связи со спутником [В.А. Катенин, А.В. Катенин. Минная угроза и навигационно-гидрографическое обеспечение противоминных действий // Оборонный заказ, интернет-приложение №15, 2007. http://www.ozakaz.ru/index.php/articles/n-15-06-2007/167-2011-03-26-18-16-34]. Радиобуй АНПА ALTEX не имеет постоянной связи с подводным плавсредством и не может служить для передачи на него информации с пункта управления, что является его существенным недостатком.
Технической задачей изобретения является разработка устройства для обеспечения постоянной связи с пунктом управления подводного плавсредства, действующего подо льдом в удаленном районе с целью оперативной передачи необходимой информации, повышения гибкости управления и безопасности подводного плавсредства.
Для достижения цели изобретения предлагается радиобуй подводного плавсредства подледный, имеющий плавучую емкость и противовес, источник тока, средства радиосвязи, приемник системы географического позиционирования, устройство для плавления льда, включающее емкость с гидрореагирующим составом и устройство для его подачи к месту плавления льда, выдвижную антенну. Радиобуй дополнительно оснащается устройством передачи информации от буя к плавсредству и обратно, включающим буксируемую катушку плавсредства с проводом или оптоволоконным кабелем, скрепленную с корпусом радиобуя в единую конструкцию и прикрепляемую к плавсредству с помощью гибкой связи, катушку радиобуя с проводом или оптоволоконным кабелем, соединенным герметичным разъемом с проводом или оптоволоконным кабелем буксируемой катушки, преобразователем сигналов для передачи их по радио и по проводу или оптоволоконному кабелю, шифратором и дешифратором.
Приемник системы географического позиционирования служит для определения географических координат радиобуя и передачи их на подводное плавсредство и пункт управления.
Устройство для плавления льда предназначено для расплавления льда в точке всплытия радиобуя и выдвижения в полученное отверстие антенны радиобуя для обеспечения радиосвязи между пунктом управления и подводным плавсредством. Плавление льда осуществляется с помощью гидрореагирующего состава, подаваемого к месту выдвижения антенны.
Устройство передачи информации от буя к плавсредству и обратно обеспечивает передачу преобразованных радиосигналов по проводу или оптоволоконному кабелю, которым они соединяются между собой.
Обе катушки с намотанным на них проводом или оптоволоконным кабелем предотвращают разрыв линии связи путем разматывания провода или оптоволоконного кабеля по мере всплытия радиобуя и удаления от него плавсредства. При этом буксируемая катушка плавсредства обеспечивает необходимую дальность действия радиобуя, отделяется от него после пуска с плавсредства и буксируется за плавсредством с помощью гибкой связи.
Преобразователь сигналов служит для их преобразования в тот вид энергии, которую передают по радио, проводу или оптоволоконному кабелю.
Шифратор обеспечивает преобразование информации в вид, исключающий ее восстановление в случае перехвата посторонними объектами, а дешифратор - обратное преобразование информации.
Сущность изобретения поясняется рисунками, где:
на фиг. 1 показан радиобуй, закрепленный на корпусе действующего подо льдом подводного плавсредства;
на фиг. 2 изображен выпущенный с подводного плавсредства радиобуй и его гибкая связь с носителем;
на фиг. 3 показан всплывший на поверхность под лед радиобуй и линия связи его с удаляющимся подводным плавсредством;
на фиг. 4 приведена готовая к работе схема устройства передачи информации от радиобуя к подводному плавсредству и обратно в ледовых условиях.
На рисунках цифрами обозначены: 1 - подводное плавсредство; 2 -корпус радиобуя; 3 - ледовое покрытие; 4 - гибкая связь радиобуя с подводным плавсредством; 5 - буксируемая катушка подводного плавсредства после отделения от корпуса радиобуя; 6 - провод или оптоволоконный кабель; 7 -герметичный разъем; 8 - проплавленное во льду отверстие; 9 - антенна радиобуя.
Радиобуй подводного плавсредства подледный работает следующим образом. Радиобуй (2) загружают на подводное плавсредство (1), которое направляется в район, покрытый льдом (3). Для организации связи с пунктом управления по прибытии плавсредства в заданный район с него выпускают радиобуй (2), связанный с плавсредством гибкой связью (4). После вытягивания гибкой связи (4) на полную длину отдается крепление буксируемой катушки (5), под действием набегающего потока воды корпус радиобуя отделяется от нее и под действием положительной плавучести всплывает под лед (3). Проводная линия связи, действующая между плавсредством (1) и радиобуем (2), обеспечивает работу устройства передачи информации от буя к плавседству и обратно. Дальность связи определяется длиной провода или оптоволоконного кабеля, намотанного на буксируемую катушку (5), а возможная глубина использования радиобуя - длиной провода или оптоволоконного кабеля, намотанного на катушку радиобуя. Для удобства приготовления радиобуя концы провода или оптоволоконного кабеля указанных катушек соединяются между собой с помощью герметичного разъема (7). После всплытия радиобуя (2) под лед задействуется устройство для плавления льда, проплавляет во льду отверстие (8), в которое выдвигается антенна радиобуя (9). Радиобуй получает информацию с пункта управления и от системы географического позиционирования, передает их на подводное плавсредство и осуществляет связь между ним и пунктом управления.
Техническим результатом изобретения является обеспечение постоянной связи с пунктом управления подводного плавсредства, действующего подо льдом в удаленном районе, возможность оперативной передачи необходимой информации, повышение гибкости управления и безопасности подводного плавсредства.