Результат интеллектуальной деятельности: Транспортировщик водолазов

Изобретение относится к области водолазной техники, а конкретно подводным транспортным средствам проницаемого («мокрого») типа для доставки экипажа в легководолазном снаряжении и полезного груза в район проведения водолазных работ.

Учитывая продолжительность жизненного цикла транспортировщика, становится необходимым уже на стадии проектирования учитывать возможность изменения внешних условий, среди которых не только проектно-технические, но производственные, эксплуатационные, а также социально-политические обстоятельства. Изменения могут по-разному отразиться на конструкции транспортировщика с учетом того, что транспортировщик конфигурируется под конкретные задачи заказчика. Такая технологическая модель создания новых образцов подводной техники, ориентированная на решение конкретных задач, оказывается весьма затратной и затягивается по времени. На основании изложенного представляется целесообразным определить конфигурацию транспортировщика, а затем установить регламенты интеграции сменной полезной нагрузки под установленные задачи. При этом под полезной нагрузкой для транспортировщика в настоящей заявке (в заявляемом техническом решении) следует понимать АНПА как средство для выполнения специфических задач в обеспечение эффективного осуществления водолазных работ.

Известно устройство четырех местного транспортировщика водолазов Устройство четырехместного транспортировщика (группового транспортировщика) водолазов «Грейп», (В.П. Трошин, П.В. Трошин «От водолаза к ихтионавту», Изд. СПб. СПб ГМТУ, 2004 г., стр. 283-286.) Транспортировщик водолазов имеет корпус торпедообразной формы, в котором последовательно расположены двигательно-движительный комплекс (ДДК), выполненный в виде двух винторулевых колонок левого и правого бортов, убирающихся в нишу корпуса при повороте их вокруг вертикальной оси на 90°, приборный отсек с пультом управления, аккумуляторная батарея и грузовой контейнер. Водолазы лежат на транспортировщике сверху.

Недостатками данного аналога являются:

- ограниченность его использования, так как в нем не предусмотрено размещение дополнительной полезной нагрузки;

- наличие одного ДДК не позволяет обеспечить его маневрирование по глубине без создания дифферента, что отрицательно сказывается на работоспособности водолазов.

Известен также «Транспортировщик водолазов» (патент RU №2458816, МПК G06F 12/16, опубл. 20.08.2012 г., бюл. №23). Транспортировщик водолазов содержит корпус торпедообразной формы, в котором последовательно с носа в корму расположены гидроакустическое оборудование, носовая дифферентно-уравнительная цистерна, носовой двигательно-движительный комплекс, выполненный в виде двух винторулевых колонок левого и правого бортов, убирающихся в нишу легкого корпуса при повороте вокруг вертикальной оси на 90°, откидной обтекатель, приборный отсек с пультом управления, отсек аккумуляторной батареи, грузовой отсек, кормовая дифферентно-уравнительная цистерна и отсек с якорем гарпунного типа и баллоном воздуха высокого давления. Известный транспортировщик является наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству и принят в качестве прототипа.

Недостатками прототипа являются:

- наличие только носового ДДК, не позволяет транспортировщику маневрировать по глубине без создания углов дифферента (до ±10 - 15°), что создает реальные неудобства для водолазов, лежащих на его корпусе, тем самым существенно снижается их работоспособность;

- транспортировщик не предназначен для решения сразу нескольких задач одновременно, так как в нем не предусмотрено размещение дополнительной полезной нагрузки;

- наличие только двух дифферентно-уравнительных цистерн не позволяет быстро устанавливать транспортировщик на заданный уровень высоты над грунтом и произвести его вывеску;

- отсутствие дополнительного запаса энергии, которое можно было бы использовать в критических ситуациях.

Перечисленные недостатки ограничивают функциональные возможности транспортировщика водолазов и снижают эффективность его использования.

В основу предполагаемого изобретения поставлена задача устранить указанные недостатки и обеспечить расширение функциональных возможностей транспортировщика, например, при одновременной транспортировки водолазов и проведение следующих важных мероприятий: освещение обстановки в районе выполнения задач и на маршруте следования; доставка полезного груза в разные точки разными маршрутами в районы проведения работ; мониторинг окружающей водной среды; охрана водолазов в районе выполнения работ.

Поставленная задача решается тем, что транспортировщик водолазов, содержащий корпус торпедообразной формы, в котором последовательно расположены с носа на корму гидроакустическое оборудование, носовая дифферентно-уравнительная цистерна, носовой двигательно-движительный комплекс, выполненный в виде двух винторулевых колонок левого и правого бортов, убирающихся в нишу корпуса при повороте вокруг вертикальной оси на 90°, откидной обтекатель, приборный отсек с пультом управления, баллон высокого давления, отсек аккумуляторной батареи, грузовой отсек, кормовая дифферентно-уравнительная цистерна и отсек с якорем гарпунного типа и баллоном воздуха высокого давления, выполнен в качестве носителя автономного необитаемого подводного аппарата. Для чего в кормовой части корпуса транспортировщика водолазов в его диаметральной плоскости выполнен снабженный стыковочным модулем ангар мокрого типа под размещение в нем автономного необитаемого подводного аппарата с возможностью жесткой фиксации его положения и автоматической отстыковки от транспортировщика водолазов. Кроме того, транспортировщик водолазов дополнительно снабжен идентичным носовому двигательно-движительному комплексу кормовым двигательно-движительным комплексом, размещенным в нише, выполненной в корпусе транспортировщика водолазов между отсеком аккумуляторной батареи и грузовым отсеком.

Кроме того, поставленная задача решается также тем, что транспортировщик водолазов дополнительно снабжен средней дифферентно-уравнительной цистерной, размещенной между баллоном воздуха высокого давления и отсеком аккумуляторной батареи.

В заявленном подводном аппарате общими существенными признаками для него и для его прототипа являются:

- корпус торпедообразной формы, в котором последовательно расположены с носа на корму

- гидроакустическое оборудование;

- носовая дифферентно-уравнительная цистерна;

- носовой двигательно-движительный комплекс, выполненный в виде двух винторулевых колонок левого и правого бортов, убирающихся в нишу корпуса при повороте вокруг вертикальной оси на 90°,

- откидной обтекатель,

- приборный отсек с пультом управления,

- баллон высокого давления,

- отсек аккумуляторной батареи,

- грузовой отсек,

- кормовая дифферентно-уравнительная цистерна,

- отсек с якорем гарпунного типа и баллоном воздуха высокого давления.

Сопоставительный анализ существенных признаков заявленного подводного аппарата и его прототипа показывает, что первый в отличие от прототипа имеет следующие существенные отличительные признаки:

- транспортировщик водолазов выполнен в качестве носителя автономного необитаемого подводного аппарата, для чего в кормовой части корпуса транспортировщика водолазов в его диаметральной плоскости выполнен снабженный стыковочным модулем ангар мокрого типа под размещение в нем автономного необитаемого подводного аппарата с возможностью жесткой фиксации его положения и автоматической отстыковки от транспортировщика водолазов,

- транспортировщик водолазов дополнительно снабжен идентичным носовому двигательно-движительному комплексу кормовым двигательно-движительным комплексом, размещенным в нише, выполненной в корпусе транспортировщика водолазов между отсеком аккумуляторной батареи и грузовым отсеком;

- транспортировщик водолазов дополнительно снабжен средней дифферентно-уравнительной цистерной, размещенной между баллоном воздуха высокого давления и отсеком аккумуляторной батареи.

Отличительные признаки предлагаемого решения выполняют следующие функциональные задачи для достижения требуемого технического результата:

- транспортировщик в качестве носителя АНПА исключает необходимость разработки и изготовления аналогичных дополнительных устройств (транспортировщиков) под выполнение каждой конкретно задачи в отдельности в одно и то же время;

- оснащение транспортировщика дополнительным движительно-двигательным комплексом (ДДК), состоящим из винторулевых колонок включенных в кормовую часть транспортировщика позволяет обеспечить его маневрирование по глубине без создания дифферента (т.е. на ровном киле).

На основании изложенного можно заключить, что совокупность существенных признаков заявленного изобретения имеет причинно-следственную связь с достигнутым техническим результатом, т.е. благодаря данной совокупности существенных признаков изобретения стало возможным решение поставленной задачи. Указанные существенные признаки, отличающие заявленный транспортировщик водолазов от прототипа, в совокупности с признаками общими для него и прототипа, обеспечивают достижение заявленного технического результата во всех случаях, на которые распространяется объем правовой охраны.

Техническим результатом является создание транспортировщика водолазов в качестве носителя АНПА, выпускаемого из торпедного аппарата подводной лодки и обеспечивающего выполнение различных задач, путем использования на первом этапе применения всего транспортировщика в целом, а затем его части - автономного необитаемого подводного аппарата (АНПА). Использование АНПА, конструктивно входящего в состав транспортировщика, позволяет выполнять дополнительно следующие задачи:

- освещать обстановку в районе выполнения задач и на маршруте следования транспортировщика;

- выполнять доставку полезного груза в разные точки разными маршрутами в районы проведения работ;

- выполнять мониторинг окружающей водной среды;

- осуществлять гидроакустическое противодействие (ГПД);

- осуществлять охрану водолазов в районе выполнения работ.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 - представлен общий вид транспортировщика водолазов с боку, на фиг. 2 схематически представлен АНПА, на фиг. 3 - представлен общий вид транспортировщика водолазов вид сверху и на фиг. 4 поперечный разрез кормовой части транспортировщика.

Транспортировщик водолазов содержит корпус 1 торпедообразной формы, в котором последовательно расположены от носа до кормы гидроакустические средства 2, носовая дифферентно-уравнительная цистерна 3, носовой ДДК 4, выполненный в виде двух винто-рулевых колонок левого и правого бортов, убирающихся в нишу корпуса при повороте вокруг вертикальной оси с помощью поворотного механизма 5. В средней части корпуса 1 транспортировщика находится приборный отсек 6 с аппаратурой системы управления и пультом управления, откидной обтекатель 7, баллон 8 воздуха высокого давления, средняя дифферентно-уравнительная цистерна 9, отсек 10 аккумуляторной батареи. В кормовой части корпуса 1 транспортировщика размещен кормовой ДДК 11, выполненный в виде двух винто-рулевых колонок левого и правого бортов, убирающихся в кормовую нишу корпуса 1 при повороте вокруг вертикальной оси с помощью поворотного механизма 12. В кормовой части корпуса 1 также находится ангар 13 мокрого типа для размещения в ней полезной нагрузки в виде АНПА, грузовой отсек 14, кормовая дифферентно-уравнительная система 15, отсек 16 с якорем гарпунного типа и баллоном воздуха высокого давления. Дополнительно на чертеже показан 17 - АНПА.

Дополнительно включенный в состав буксировщика кормовой ДДК 11 (совместно с носовым ДДК 4) управляются (как в автоматическом, так и в ручном режимах) индивидуально для каждой винторулевой колонки, получая команды с пульта управления из приборного отсека 6. За счет этого достигается новое важное свойство транспортировщика - изменение глубины погружения (т.е. маневрирование по глубине) без изменения угла дифферента (т.е. на ровном киле). При таком маневрировании, водолазы, лежащие на корпусе 1 транспортировщика, не получают дополнительных перегрузок и сохраняют силы для выполнения поставленных задач.

В кормовой части корпуса 1 транспортировщика выполнен ангар 13 мокрого типа для размещения в нем полезной нагрузки в виде АНПА. Размещение АНПА в ангаре 13 выполняется водолазами вручную, а фиксация его положения в ангаре осуществляется в автоматическом режиме. Посредством стыковочного модуля (на чертеже не показан), установленного в ангаре 13, АНПА подключается к системам управления транспортировщика. Система управления АНПА интегрирована в систему управления транспортировщика. Отстыковка АНПА от

транспортировщика выполняется в автоматическом режиме согласно программе управления или по команде оператора. Программа - задание (т.е. миссия) вводится в АНПА оператором с пульта управления приборного отсека 6. АНПА действует самостоятельно согласно заданной программе независимо от транспортировщика.

Наличие аккумуляторной батареи АНПА 17, пристыкованного к транспортировщику, в случае необходимости позволяет увеличить дальность и скорость хода транспортировщика.

Устройство работает следующим образом. После выпуска транспортировщика из торпедного аппарата подводной лодки, водолазы выходят из соседнего торпедного аппарата и закрепляются лежа на поверхность корпуса 1 транспортировщика. Водитель-оператор по сигналу с пульта управления приборного отсека 6 разворачивает носовой ДДК 4 и кормовой ДДК 11 и производит его вывеску без хода с помощью дифферентно-уравнительных цистерн 3 и 9, 15. Затем выводит транспортировщик на заданную глубину. На ходу транспортировщика управление по курсу, скорости и глубине осуществляется автоматически в соответствии с заданной программой или оператором вручную. Сигналы управления поступают с пульта управления из приборного отсека 6. В процессе движения транспортировщика гидроакустические средства 2 работают в режиме обеспечения навигационной безопасности и освещения подводной обстановки. После прихода транспортировщика в нужную точку заданного района оператор-водитель транспортировщика через пульт управления приборного отсека 6 вводит необходимые данные о миссии из библиотеки заданий в систему управления АНПА и в автоматическом режиме отстыковывает его из ангара 13 транспортировщика. Затем водолазы кладут транспортировщик на грунт или устанавливают на заданной высоте относительно грунта и фиксируют это положение посредством якоря 16 гарпунного типа в данной точке. Теперь каждый из подводных объектов (АНПА 17 и транспортировщик), будучи самостоятельным, выполняют задачи каждый по своему плану. При этом транспортировщик водолазов выполняет, как правило, основную задачу, а АНПА -вспомогательную.

В зависимости от ситуации водитель-оператор транспортировщика имеет возможность ввести программу заданий в систему управления АНПА на любом этапе следования транспортировщика на свое задание и отстыковать АНПА в нужной точке маршрута для его дальнейшего самостоятельного следования в заданный ему район и выполнения запланированных программой работ.

Предлагаемое техническое решение позволяет расширить функциональные возможности транспортировщика и повысить эффективность выполнения поставленных задач перед водолазами.