АВТОНОМНЫЙ ПОДВОДНЫЙ РАЗМЫКАТЕЛЬ

Полезная модель относится к оборудованию для морской разведки, а именно к приспособлениям для подъема со дна донных станций. Донные станции (ДС) удерживаются на дне в процессе работы с помощью якоря - балласта, а по ее завершении сбрасывают его по команде, получаемой размыкателем, после чего ДС всплывают за счет своей положительной плавучести.
Известны различные размыкатели, которые входят в состав подводных маяков и используются при организации позиционирования подводных работ. Они достаточно широко применяются при строительстве на дне подводных сооружений, оборудовании буровых скважин и т.д. (Боровиков П.Н., Самарский В.Н. Подводная техника морских нефтепромыслов. - Л.: Судостроение, 1984;. Вишняков В.А., Меренов И.В.Глубоководная водолазная техника. - Л.: Судостроение, 1982; Коробов А.А., Левин B.C., Лукочиков А.В. и др. - Л.: Судостроение, 1980, с.20; RU 2122350, 1997).
Так, известно использование устройства для отсоединения подводного изделия от якоря и визуального обозначения его местоположения на поверхности моря, содержащего последовательно механически соединенные стержень определенного диаметра, выполненный из специального материала, разрушающегося в морской среде через заданное (определяемое диаметром стержня) время, фал и плавучесть в виде сигнального буя (Боровиков П.Н., Самарский В.Н. Подводная техника морских нефтепромыслов. - Л.: Судостроение, 1984). К недостаткам данного устройства относятся невозможность управлять процессом всплытия сигнального буя на поверхность моря, а также его низкая надежность, что обусловлено возможностью аномальных процессов в ходе разрушения стержня.
Известно устройство для дистанционного отсоединения подводного изделия и обозначения его местоположения, содержащее: блок излучения сигналов, в котором последовательно электрически соединены генератор кодированных гармонических сигналов управления, усилитель мощности и излучатель гидроакустических сигналов; первый блок приема сигналов, в котором последовательно электрически соединены гидрофон, усилитель, дешифратор кодированных гармонических сигналов управления, электромагнитное реле, при этом электрическое питание перечисленных выше элементов осуществляется с помощью автономного источника питания, выход электромагнита (являющегося выходом блока приема сигналов) механически соединен с размыкателем, а блок приема и размыкатель выполнены в герметичном корпусе; механически соединенные блок приема сигналов, размыкатель, фал и сигнальный буй, выполненный в виде плавучести (Коробов А.А., Левин B.C., Лукочиков А.В. и др. - Л.: Судостроение, 1980, с.20). К недостаткам данного устройства относятся низкая помехозащищенность, что не исключает возможность случайного срабатывания исполнительного механизма устройства; невысокая надежность устройства, конструкционная сложность и высокая стоимость; наличие проблем в обслуживании устройства, связанная с его разгерметизацией в процессе перезарядки аккумулятора. Известен (RU 2215301, 2003) размыкатель якоря - балласта, содержащий в герметичном корпусе блок излучения сигнала, в котором последовательно электрически соединены генератор кодированных широкополосных сигналов управления, усилитель мощности и гидроакустический излучатель кодированных широкополосных сигналов управления, и блок приема сигналов, в котором последовательно электрически соединены гидрофон, усилитель, дешифратор кодированных широкополосных сигналов управления, электрическое реле, являющееся выходом блока приема сигналов и соединенное с механическим размыкателем, последовательно электрически соединенные высокоемкостной и многократно перезаряжаемый аккумулятор, устройство аварийной подачи сигнала управления, выход которого подключен ко второму входу емкостного накопителя, параллельно дешифратору кодированных широкополосных сигналов управления электрическое питание усилителя, дешифратора кодированных широкополосных сигналов управления и устройства аварийной подачи сигнала управления осуществляется с помощью высокоемкостного и многократно перезаряжаемого аккумулятора, при этом блок приема сигнала размещен в герметичном отсеке, выполненном в пластиковом корпусе определенной формы, обладающем собственной положительной плавучестью, запас фала распределен вокруг пластикового корпуса, а для включения блока приема сигналов в дежурный режим используется наружный съемный ключ, соединенный с механическим размыкателем.
К недостаткам данного устройства относятся сложность и высокая себестоимость размыкателя, ненадежность в связи возможностью затекания контейнера, снижения напряжения источников питания до критической и т.д.
Известен размыкатель (RU 71447, 2005) состоящее из микроконтроллера и электромеханического устройства (ЭМУ), которое включает в себя консоли, два спусковых механизмов и рычага. ЭМУ устанавливается снаружи под блоком автономного размыкателя и крепится гайкой. Рычаг, короткое плечо которого нагружается усилием от веса балласта и усилием растянутого резинового шнура и удерживается от поворота относительно консоли двумя спусковыми механизмами. По сигналу происходит срабатывание спусковых механизмов, рычаг освобождается и под действием усилий на коротком плече поворачивается, отсоединяясь от балласта.
Недостатком устройства является недостаточная надежность в связи с использованием резиновых тяжей и возможности «залипания» корпуса.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является размыкатель, выпускаемый ОКБ ОТ РАН (w.w.w. edboe.ru), г.Москва (фиг.1), представляющий собой закрепленные с возможностью независимого друг от друга вращения в вертикальной плоскости на установленном на корпусе станции кольцевом электроде два подвижных крюка, положение которых в разведенном состоянии фиксируется продетой через контактное отверстие проволокой, соединенной через реле с аккумуляторной батареей. На крюки надеты тяги, связывающие корпус станции с балластом. При получении сигнала на проволоку через реле подается плюс, а на кольцевой электрод -минус. В результате происходит растворение проволоки в следствие чего крюки сходятся, тяги соскальзывают, станция отделяется от балласта и всплывает.
Подсоединение груза-балласта к донной станции происходит на борту судна. Рычаги, которые посредством тяг прижимают груз-балласт к контейнеру станции, стягивают между собой проволокой, при этом проволока пропускается в горизонтальные отверстия в крюках и через отверстие в электроде, на который впоследствии будет подаваться электрический потенциал на размыкание - на отделение груза-балласта. При этом, проволока она должна легко скользить в отверстии, обеспечивая одновременность срабатывания рычагов т.к. при разрушении проволоки рычаги должны быть освобождены одновременно, при этом она должна иметь надежный электрический контакт с тем электродом, через отверстие которого она пропущена
Однако, данные требования трудновыполнимы, т.к. окисление и загрязнение проволоки в процессе длительного нахождения ДС на дне могут привести к отсутствию контакта и потере станции. Кроме того еще одним недостатком данного размыкателя является ненадежность конструкции, требующей одновременного срабатывания рычагов, что затруднено в случае неравномерного натяжения тяг при наклонном положении станции на дне.
Технической задачей, решаемой авторами являлось создание более надежной конструкции размыкателя.
Технический результат был достигнут созданием размыкателя, в котором приспособления для крепления тяг выполнены в виде соединенных коромыслом дисков с прорезями для фиксации тяг. При этом коромысло снабжено упором, который фиксирует размыкатель в исходном положении проволокой, концы которой проходят в корпус станции, где контактируют через реле с аккумуляторной батареей.
Лучшие результаты достигаются, когда проволока устанавливается в корпусе сменного катриджа, связанного через реле с аккумуляторной батареей, таким образом, чтобы верхняя часть проволоки выступала над внешней поверхностью корпуса.
На фиг.1 приведена схема размыкателя-прототипа, на фиг.2 - схема заявляемого размыкателя, на фиг.3 - схема сменного катриджа.
На чертежах используются следующие обозначения:
1. корпус донной станции;
2. тяги
3. крюк
4. кольцевой электрод
5. контактное отверстие
6. разрушающаяся проволока
7. вращающиеся диски
8. коромысло
9. прорези
10. упор
11. катридж
12. корпус катриджа.
Устройство работает следующим образом. В отверстие в корпусе 1 вставляют катридж 11 таким образом, чтобы концы проволоки 6 находились через реле в контакте с аккумуляторной батареей а верхняя часть проволоки 6 (как правило, в виде петли выходила над поверхностью корпуса 1. Устанавливают коромысло 8 таким образом, чтобы прорези 9 находились в верхнем положении. При этом упор 10 фиксируется проволочной петлей катриджа 11. В прорези устанавливают концы тяг 2, которыми фиксируется прижимание станции к балласту. Снаряженную станцию опускают в море для проведения исследований.
После завершения работы подается сигнал на реле, после которого через проволоку 6 катриджа 11, размещенного в «сухом» отсеке корпуса 1 донной станции, проходит ток, вызывающий ее разрушение. В результате упор 10 остается без опоры, коромысло 8 вращает диски 7 и тяги 2 освобождаются, позволяя станции отделиться от балласта и всплыть.
Преимуществом предлагаемого устройства является гарантированность одновременного освобождения тяг и надежность работы системы разрушения проволоки. Дополнительным преимуществом является возможность использовать сменные катриджи вместо трудоемкой работы по продеванию проволоки, что существенно облегчает трудоемкость работы по подготовке станции к спуску.