Результат интеллектуальной деятельности: НАДВОДНО-ПОДВОДНЫЙ АППАРАТ

Изобретение относится к области судостроения и касается конструирования надводно-подводного аппарата.

Известен надводно-подводный аппарат с изменяемой геометрией формы корпуса (патент RU 2653983, МПК: В63В 1/10, В63В 1/28, В63В 1/32, В63В 3/13, B63G 8/00), который содержит центральный подводный торпедообразный корпус, два боковых подводных торпедообразных корпуса, центральный вертикальный хорошо обтекаемый корпус крыльевого типа, два боковых корпуса крыльевого типа и верхний хорошо обтекаемый корпус также крыльевого типа. Движение этого надводно-подводного аппарата обеспечивается тремя водометными движителями насосного типа, установленными в кормовых оконечностях всех трех подводных торпедообразных корпусов. Центральный вертикальный корпус крыльевого типа имеет жесткое соединение с центральным подводным торпедообразным корпусом и с верхним корпусом крыльевого типа. Каждый боковой корпус крыльевого типа жестко соединен с соответствующим боковым подводным торпедообразным корпусом и имеет подвижное соединение с верхним корпусом. Для обеспечения управляемости все корпуса крыльевого типа (центральный, два боковых и верхний) в кормовых оконечностях оснащены рулями.

Надводно-подводный аппарат с изменяемой геометрией формы корпуса по патенту RU 2653983 принят за прототип.

Указанное известное изобретение обладает известным недостатком, который заключается в том, что каждый боковой корпус крыльевого типа надводно-подводного аппарата, жестко соединенный с соответствующим боковым торпедообразным корпусом, имеет подвижное соединение с верхним корпусом крыльевого типа (поворотный механизм). Эти конструктивно сложные подвижные соединения, работающие в водной среде, требуют дополнительных устройств и систем управления, которые могут быть подвержены коррозии в воде и, теоретически, могут заклиниваться и даже ломаться. В целом этот факт приводит к снижению надежности работы всего необитаемого надводно-подводного аппарата с изменяемой геометрией корпуса.

Кроме того, работа этих подвижных соединений (поворотных механизмов) требует дополнительных затрат энергии, а, следовательно, количества аккумуляторных батарей на этом надводно-подводном аппарате с изменяемой геометрией корпуса. Это, с учетом вышесказанного, приводит к необходимости выделения на надводно-подводном аппарате дополнительных занимаемых полезных объемов для размещения в них механизмов подвижных соединений и аккумуляторных батарей, необходимых для обеспечения энергией их работы, что в целом приводит к уменьшению эксплуатационных параметров всего надводно-подводного аппарата с изменяемой геометрией корпуса.

В итоге наличие на надводно-подводном аппарате с изменяемой геометрией корпуса двух подвижных устройств (поворотных механизмов) для поворота боковых корпусов крыльевого типа с соответствующими торпедообазными корпусами приводит к снижению надежности работы этого аппарата, а также дополнительным затратам энергии на работу подвижных устройств и аккумуляторных батарей, обеспечивающих их работу, что в целом снижает его эксплуатационную эффективность.

Целью изобретения является повышение надежности работы и уменьшение энергозатрат на всех режимах движения надводно-подводного аппарата, что приводит к повышению его эксплуатационных характеристик.

Цель достигается тем, что предложенный надводно-подводный аппарат состоит из двух боковых подводных торпедообразных корпусов, двух боковых корпусов крыльевого типа, центрального подводного торпедообразного корпуса, центрального вертикального корпуса крыльевого типа и верхнего корпуса крыльевого типа. Все корпуса конструктивно имеют жесткое соединение. При этом для нейтрализации негативного опрокидывающего момента, возникающего в вертикальной плоскости симметрии этого надводно-подводного аппарата при его движении в подводном положении от возникающих разнонаправленных сил, а именно, сил сопротивления, действующих на верхний, боковые и центральный корпуса крыльевого типа, и противоположно действующих сил тяги водометных движителей насосного типа, установленных на торпедообразных корпусах, в кормовой оконечности верхнего корпуса крыльевого типа на торпедообразной наделке установлен дополнительный водометный движитель насосного типа. В этом случае надводно-подводный аппарат сможет двигаться не только прямолинейно, но и существенно повысить свою управляемость в вертикальной плоскости при движении в подводном положении за счет различных режимов работы водометного движителя насосного типа, установленного в кормовой оконечности верхнего корпуса крыльевого типа, и аналогичных движителей, установленных на торпедообразных корпусах.

Верхний корпус крыльевого типа выполнен с торпедообразной наделкой в кормовой оконечности, на которой установлен водометный движитель насосного типа. Дополнительно надводно-подводный аппарат оборудуется водометными движителями насосного типа в кормовых оконечностях боковых подводных торпедообразных корпусов либо в кормовой оконечности центрального подводного торпедообразного корпуса и в кормовых оконечностях боковых подводных торпедообразных корпусов. Для изменения направления движения в горизонтальной и в вертикальной плоскостях все корпуса крыльевого типа (центральный, два боковых и верхний) в кормовых оконечностях оборудованы рулями.

Предлагаемое изобретение поясняется на фиг. 1-8, где:

фиг. 1 - вариант движения надводно-подводного аппарата, оборудованного водометными движителями насосного типа в кормовых оконечностях боковых подводных торпедообразных корпусов в надводном положении;

фиг. 2 - вариант движения надводно-подводного аппарата, оборудованного водометными движителями насосного типа в кормовых оконечностях боковых подводных торпедообразных корпусов в полупогруженном режиме;

фиг. 3 - вариант движения надводно-подводного аппарата, оборудованного водометными движителями насосного типа в кормовых оконечностях боковых подводных торпедообразных корпусов в подводном положении;

фиг. 4 - вариант движения надводно-подводного аппарата, оборудованного водометными движителями насосного типа в кормовых оконечностях всех подводных торпедообразных корпусов в подводном положении;

фиг. 5 - изометрическая проекция надводно-подводного аппарата, оборудованного водометными движителями насосного типа в кормовых оконечностях всех подводных торпедообразных корпусов;

фиг. 6 - вид сбоку надводно-подводного аппарата, оборудованного водометными движителями насосного типа в кормовых оконечностях боковых подводных торпедообразных корпусов;

фиг. 7 - вариант конфигурации боковых корпусов надводно-подводного аппарата, оборудованного водометными движителями насосного типа в кормовых оконечностях боковых подводных торпедообразных корпусов, изометрическая проекция;

фиг. 8 - вариант конфигурации боковых корпусов надводно-подводного аппарата, оборудованного водометными движителями насосного типа в кормовых оконечностях всех подводных торпедообразных корпусов, в возможных режимах движения. Надводно-подводный аппарат содержит центральный подводный торпедообразный корпус 1, два боковых подводных торпедообразных корпуса 2, центральный вертикальный корпус 3 крыльевого типа, два боковых корпуса 6 крыльевого типа и верхний корпус 5 крыльевого типа. В кормовой оконечности верхнего корпуса установлен водометный движитель насосного типа 7. В кормовых оконечностях боковых подводных торпедообразных корпусов либо в кормовой оконечности центрального подводного торпедообразного корпуса и в кормовых оконечностях боковых подводных торпедообразных корпусов установлены водометные движители насосного типа 8. Все корпуса крыльевого типа (центральный, два боковых и верхний) в кормовых оконечностях оснащены рулями 4.

На фиг. 1-4 показаны возможные режимы движения надводно-подводного аппарата.

Водометный движитель насосного типа, установленный в кормовой оконечности верхнего корпуса в режиме движения в подводном положении обеспечивает прирост мощности, увеличение скорости движения, улучшение маневренных качеств и стабилизацию вращающего момента, который может возникнуть в результате работы водометных движителей насосного типа, установленных на подводных торпедообразных корпусах.

На фиг. 7-8 показан вариант конфигурации боковых корпусов надводно-подводного аппарата. В этой конфигурации также все корпуса конструктивно имеют жесткое соединение. Данная конфигурация обеспечивает снижение бортовой качки в надводном и полупогруженном режимах, что дополнительно улучшает остойчивость надводно-подводного аппарата.

В результате предложенный надводно-подводный аппарат за счет конструкции жесткого соединения всех корпусов и установки в кормовой оконечности верхнего корпуса крыльевого типа водометного движителя насосного типа обеспечит повышение эксплуатационных характеристик, маневренных качеств, надежности и уменьшение расхода энергии на всех режимах движения.