Способ исследования в лабораторных условиях сотрясений элементов подводного аппарата при воздействии на него подводной ударной волны
METHOD OF LABORATORY INVESTIGATION OF UNDERWATER APPARATUS CONCUSSION ELEMENTS UNDER IMPACT OF UNDERWATER SHOCK WAVE ON IT

Изобретение относится к области испытания конструкции на воздействие подводной ударной волны (ПУВ) и может быть использовано для регистрации сотрясений на элементах подводного аппарата (ПА) при воздействии ПУВ.
Известен способ испытаний полномасштабного ПА на акватории естественного водоема (полигона) на воздействие ПУВ. По стандартной схеме ударная волна в условиях испытаний задается взрывом в воде заглубленного заряда взрывчатого вещества (ВВ). Эта волна действует на заглубленный на некотором расстоянии от заряда объект испытаний. Озерецковский О.И. Действие взрыва на подводные объект. – М.: ФГУП «ЦНИИХМ», 2007. - 262 с. - 207-211 с. Испытания на акватории, как правило, из-за значительной удаленности ее от организации-разработчика ПА, а также из-за организационных и сезонных факторов являются неоперативными, т.е. не заканчиваются в один полевой сезон. Кроме этого, расходы на логистику и содержание сложной инфраструктуры делает испытания затратными.
Известен лабораторный способ изучения воздействия ПУВ на объекты, который реализуется лабораторной установкой, представляющей собой емкость, наполненную водой, в которой ПУВ генерируют взрывом небольшого по массе заряда ВВ в воде, который воздействует на заглубленный на некотором расстоянии объект исследования (ОИ). Озерецковский О.И. Действие взрыва на подводные объект. – М.: ФГУП «ЦНИИХМ», 2007. - 262 с. - 197-201 с. Данное техническое решение принято в качестве прототипа. Поскольку этот способ позволяет работать лишь с малыми зарядами, то для охвата ОИ ПУВ заданной интенсивности ОИ должен иметь малые габариты. При исследованиях ПА возможно использование моделей, представляющих его уменьшенную копию. Однако, ввиду малости модели, не существует подходящей модели внутреннего насыщения ПА, следовательно, этот способ не может быть использован для изучения поведения элементов внутреннего насыщения ПА при воздействии ПУВ.
Техническим результатом изобретения является расширение функциональных возможностей способа за счет создания в наземных лабораториях условий для возможности изучения сотрясений на элементах внутреннего насыщения полномасштабного ПА во время воздействия ПУВ при использовании емкости с водой малых размеров, соизмеримых с размерами ПА.
Технический результат достигается тем, что при реализации способа исследования в лабораторных условиях сотрясений элементов подводного аппарата при воздействии на него подводной ударной волны емкость наполняют водой, размещают в ней подводный аппарат с регистратором, способ закрепления аппарата при этом может быть различным, и подрывают заряд взрывчатого вещества. Способ отличается тем, что заряд располагают в воздухе над поверхностью воды, взрывают его, создавая воздушную ударную волну, которая при взаимодействии с поверхностью воды генерирует подводную ударную волну, покрывающую поверхность корпуса подводного аппарата, при этом поверхность емкости выстилают водонепроницаемой прослойкой, акустическое сопротивление которой меньше акустического сопротивления воды, а информацию о сотрясениях на элементах насыщения подводного аппарата фиксируют регистратором в режиме реального времени
Таким образом, предлагаемое техническое решение отличается от прототипа наличием новых признаков, и такая совокупность признаков позволяет обеспечить расширение функциональных возможностей способа исследования в лабораторных условиях сотрясений элементов насыщения подводного аппарата при воздействии на него подводной ударной волны. Проведенные испытания позволяют сделать вывод о возможности широкого использования способа в лабораторных условиях.
На чертеже представлен вид сбоку лабораторной установки, реализующей предлагаемый способ, где 1 - заряд ВВ, 2 - емкость с водой, 3 - прослойка из водонепроницаемого материала, 4 - свободная поверхность воды, 5 - корпус подводного аппарата, 6 - регистратор сотрясений.
В предлагаемом способе ПУВ генерируется не по стандартной схеме, при помощи взрыва заглубленного заряда ВВ в воде, а взрывом в воздухе над свободной поверхностью воды 4. Взрыв заряда ВВ 1, расположенного в воздухе над поверхностью воды, налитой в емкость 2, создает воздушную ударную волну (ВУВ), которая, в свою очередь, при взаимодействии с поверхностью воды генерирует в ней ПУВ, покрывающую всю поверхность корпуса подводного аппарата 5, размещенного внутри емкости в воде. Выбор высоты расположения ВВ зависит от параметров заряда и желаемой величины давления. Внутренняя поверхность емкости выстилается водонепроницаемой прослойкой 4, акустическое сопротивление которой много меньше акустического сопротивления воды, например пористой резиной типа губки Р-29 или пенопластом, что позволяет ослабить отражение ударной волны и уменьшить нагрузку на несущую поверхность емкости. Информация о сотрясениях на элементах внутреннего насыщения ПА фиксируется регистратором 6 в режиме реального времени.
Таким образом, предлагаемый способ позволяет расширить функциональные возможности исследования в лабораторных условиях сотрясений элементов насыщения ПА при воздействии на него ПУВ, используя емкости с водой малых размеров, соизмеримых с ПА.