Автономный необитаемый подводный аппарат планирующего типа

Полезная модель относится к судостроению, конкретно к автономным необитаемым подводным самоходным аппаратам планирующего типа, и может быть использована для исследования водных акваторий.
Известен подводный планер (Лопота А.В., Николаев А.Б. «Морские робототехнические комплексы военного и специального назначения», СПб., Издательство ЦНИИ РТК, 2016 г., стр. 16-17). Перемещение планера-глайдера в водной среде по глубине осуществляется за счет изменения знака плавучести. Для этого планер-глайдер оснащен системой автоматического управления плавучестью, которая формирует управляющие воздействия в виде изменения величины и знака плавучести планера-глайдера. Система управления плавучестью состоит из балластной цистерны, размещенной в прочном корпусе планера-глайдера, эластомерной емкости в проницаемой части, электромагнитных клапанов и гидронасоса рабочей жидкости. Водоизмещение аппарата может управляемо меняться при откачке рабочей жидкости из балластной цистерны в эластичную емкость или, наоборот, подаче жидкости из емкости в цистерну, приводя к изменению плавучести. При спуске на воду планер-глайдер постепенно погружается по пологой наклонной траектории со средней скоростью 0,8 узла. Затем он всплывает по восходящей к поверхности траектории и далее цикл повторяется. Управление курсом планера-глайдера осуществляют за счет отклонения кормового вертикального руля за стабилизатором. Недостатком известного технического решения является сложность конструкции подводного аппарата планирующего типа, так как требует не только наличие цистерны изменения плавучести, но и дополнительную емкость в проницаемой части аппарата.
Известны аналогичные технические решения, например, подводный планер (полезная модель РФ №124245, 2012 г. B63G 8/00, B63G 8/14), подводный планер по патенту РФ №2490164, 2012 г., подводный глайдер (полезная модель РФ №183537, 2018 г.), подводный планер-глайдер по патенту РФ №2 669 244, 2017 г.
Известен автономный подводный необитаемый аппарат планирующего типа по патенту РФ на полезную модель №16403, 2015 г. и содержащий корпус аппарата с крылом, систему изменения плавучести, систему изменения угла дифферента, систему изменения угла крена и сборку батарей, причем в системе изменения плавучести, которая расположена в кормовой части аппарата, установлен линейный актуатор с цилиндром, а система изменения угла дифферента размещена с возможностью корректировки углов планирования, при этом сборка батарей расположена параллельно оси аппарата и закреплена с возможностью перемещения вдоль этой оси. Движение аппарата организует механизм изменения плавучести, обеспечивающий в зависимости от знака плавучести (отрицательной или положительной) погружение или всплытие аппарата.
Указанное техническое решение по патенту РФ на полезную модель №16403 принято за прототип.
Недостатком технического решения, принятого за прототип, является сложность конструкции подводного аппарата, в то время как главным преимуществом подводный аппаратов планирующего типа является возможность обеспечения длительного движения в водной среде при простой его конструкции.
Целью полезной модели является устранение указанных недостатков, а именно - обеспечение длительного движения автономного необитаемого подводного аппарата в водной среде, упрощение конструкции автономного необитаемого подводного аппарата.
Указанная цель достигается тем, что в отличие от прототипа, автономный необитаемый подводный аппарат содержит систему изменения плавучести и дифферента, выполненную в виде цистерны, снабженной устройством осушения-заполнения, размещенную в корпусе подводного аппарата, При этом объем цистерны и место ее размещения в корпусе аппарата выбрано таким образом, что в заполненном состоянии она обеспечивает отрицательную плавучесть подводного аппарата и дифферент на нос, а в осушенном состоянии обеспечивает положительную плавучесть подводного аппарата и дифферент на корму.
Предложенное техническое решение поясняется чертежами, где
на фиг. 1 показан автономный необитаемый подводный аппарат планирующего типа, поперечное сечение;
на фиг. 2 - автономный необитаемый подводный аппарат планирующего типа, вид сбоку, на фиг. 3 - траектория движения автономного необитаемого аппарата в водной среде.
Автономный необитаемый подводный аппарат планирующего типа содержит корпус 1 с крылом 2. В корпусе 1 расположена система изменения плавучести и дифферента, выполненная в виде цистерны 3, снабженная устройством осушения-заполнения, например в виде трубопровода заполнения 4 и трубопровода осушения 5 с клапанами 6, 7 и насосом 8.
Автономный необитаемый подводный аппарат планирующего типа работает следующим образом.
При заполнении цистерны 3 аппарат приобретает отрицательную плавучесть и дифферент на нос, осуществляет движение в водной среде вперед-вниз, по достижении заданной глубины погружения по сигналу датчика глубины цистерна 3 посредством насоса 8, трубопровода 5 осушается, аппарат приобретает положительную плавучесть и дифферент на корму, осуществляет движение вперед-вверх. По достижению заданной глубины погружения по сигналу датчика глубины цистерна 3 посредством трубопровода 4 заполняется водой, и цикл повторяется.
Таким образом, заявленные отличительные признаки, такие как система изменения плавучести и дифферента подводного аппарата выполнена в виде цистерны, снабженной устройством осушения-заполнения, размещенной в корпусе подводного аппарата, при этом объем цистерны и место ее размещения выбрано таким образом, что в заполненном состоянии она обеспечивает отрицательную плавучесть подводного аппарата и дифферент на нос, а в осушенном состоянии обеспечивает положительную плавучесть подводного аппарата и дифферент на корму, обеспечивают длительное движение подводного аппарата в водной среде, при этом обеспечивают простоту конструкции подводного аппарата.