Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

RU183537U1 - Автономный необитаемый надводно-подводный аппарат планирующего типа ГЛАЙДЕР-БОТ - Google Patents

Автономный необитаемый надводно-подводный аппарат планирующего типа ГЛАЙДЕР-БОТ Download PDF

Info

Publication number
RU183537U1
RU183537U1 RU2018107268U RU2018107268U RU183537U1 RU 183537 U1 RU183537 U1 RU 183537U1 RU 2018107268 U RU2018107268 U RU 2018107268U RU 2018107268 U RU2018107268 U RU 2018107268U RU 183537 U1 RU183537 U1 RU 183537U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
buoyancy
underwater vehicle
planning type
autonomous uninhabited
autonomous
Prior art date
Application number
RU2018107268U
Other languages
English (en)
Inventor
Евгений Иванович Татаренко
Василий Дмитриевич Смирнов
Алексей Николаевич Мильто
Original Assignee
Евгений Иванович Татаренко
Василий Дмитриевич Смирнов
Алексей Николаевич Мильто
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Евгений Иванович Татаренко, Василий Дмитриевич Смирнов, Алексей Николаевич Мильто filed Critical Евгений Иванович Татаренко
Priority to RU2018107268U priority Critical patent/RU183537U1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU183537U1 publication Critical patent/RU183537U1/ru

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63GOFFENSIVE OR DEFENSIVE ARRANGEMENTS ON VESSELS; MINE-LAYING; MINE-SWEEPING; SUBMARINES; AIRCRAFT CARRIERS
    • B63G8/00Underwater vessels, e.g. submarines; Equipment specially adapted therefor
    • B63G8/001Underwater vessels adapted for special purposes, e.g. unmanned underwater vessels; Equipment specially adapted therefor, e.g. docking stations

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Cultivation Of Plants (AREA)
  • Testing Or Calibration Of Command Recording Devices (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Abstract

Автономный необитаемый надводно-подводный аппарат планирующего типа относится к автономным необитаемым надводно-подводным самоходным аппаратам (глайдерам) и может быть использовано для исследования водных акваторий, а также для доставки оборудования в заданную точку акватории и выполнение задач в опасных и труднодоступных местах на глубине. Предлагаемое устройство автономного необитаемого надводно-подводного аппарата направлено на получение следующего технического результата: повышение эксплуатационных характеристик, а именно увеличение скорости и получение возможности работы при наличии сильных течений. Поставленная задача решается за счёт того, что автономный необитаемый надводно-подводный аппарат планирующего типа содержит корпус, систему изменения плавучести, систему изменения дифферента, двигательно-движительную систему, систему энергопитания, а также системы управления, передачи данных, навигации, связи и контрольно-измерительную систему, причём корпус аппарата выполнен в виде вытянутого в продольном направлении обтекаемого тела, днище которого снабжено скуловыми реданами, содержащими лыжу с горизонтальной полкой, а система изменения плавучести является двухзвенной и включает в себя модуль изменения плавучести, осушительную помпу и электроуправляемый клапан.

Description

Устройство относится к автономным необитаемым надводно-подводным самоходным аппаратам (глайдерам) и может быть использовано для исследования водных акваторий, а так же для доставки оборудования в заданную точку акватории и выполнение задач в опасных и труднодоступных местах на глубине.
Известно устройство под названием АННА «Проект БКЭМ-55 «Беспилотный комплекс экологического мониторинга – 55», представляющий собой безэкипажный автономный катер современной формы – носитель контрольно-измерительной аппаратуры для контроля экологической обстановки и разлива нефтепродуктов, отбора проб воды, мониторинга погодных условий, а также сбора видеоинформации и передачи в режиме реального времени на береговой пост управления. Катер способен по радиокомандам оператора или в соответствии с записанной в память бортового компьютера программой перемещаться по поверхности воды, выполняя заданную миссию.
Основным недостатком «Проекта БКЭМ-55», снижающим его эксплуатационные возможности, является невозможность погружения его на глубину для выполнения требуемых работ под водой.
Известно также большое количество автономных необитаемых подводных аппаратов, основной режим работы которых – движение под водой (Alistar, Enterprise, REMUS, Odyssey и др.). Известны также автономные необитаемые подводные аппараты планирующего типа – подводные глайдеры (Spray, Slocum, Seaglider и др.).
Самым близким, по своей технической сущности, к заявленному устройству является автономный подводный необитаемый аппарат планирующего типа описанный в патенте №164034 с приоритетом от 04.12.2015 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.
Основными недостатками подобных аппаратов являются высокие энергозатраты при перемещении в водной толще, а значит, недостаточная автономность, исчисляемая часами, а также акустический шум, связанный с работой маршевого двигательно-движительного комплекса. Движение таких аппаратов организует механизм изменения плавучести (МИП), обеспечивающий в зависимости от знака плавучести (отрицательной или положительной) погружение или всплытие аппарата. Основными недостатками известных подводных глайдеров являются, малая скорость перемещения под водой, низкая энергоэффективность работы в узком коридоре глубин, невозможность работы при наличии сильных течений, возможность потери аппарата (вследствие малой плавучести) из-за резкой смены параметров водной массы (например, при попадании в линзу распреснённой воды).
Предлагаемое устройство автономного необитаемого надводно-подводного аппарата направлено на получение следующего технического результата: повышение эксплуатационных характеристик, а именно увеличение скорости и получении возможности работы при наличии сильных течений.
Поставленная задача решается за счёт того что, Автономный необитаемый надводно-подводный аппарат планирующего типа содержит корпус, систему изменения плавучести, систему изменения дифферента, двигательно-движительную систему, систему энергопитания, а также системы управления, передачи данных, навигации, связи и контрольно-измерительную систему причём, корпус аппарата выполнен в виде вытянутого в продольном направлении обтекаемого тела, днище которого снабжено скуловыми реданами содержащими лыжу с горизонтальной полкой, а система изменения плавучести является двухзвенной, и включает в себя модуль изменения плавучести, осушительную помпу и электроуправляемый клапан.
Выполнение корпуса в виде вытянутого в продольном направлении обтекаемого тела обеспечивает высокие гидродинамические характеристики, обеспечивая при этом надежную устойчивость при движении по поверхности воды, а также имеет достаточную поверхность для размещения дополнительного оборудования, например солнечных панелей. В начальном положении на поверхности воды плавучесть аппарата такова, что его ватерлиния занимает крайнее низкое положение, обеспечивая необходимую устойчивость и водоизмещение для эффективного перемещения аппарата по поверхности воды. Указанное перемещение осуществляется за счёт работы маршевых двигателей. Размещенные на днище скуловые реданы выполняют роль крыльев, и обеспечивают планирование под водой, так называемый режим глайдера. Отсутствие выступающих крыльев существенно повышает эксплуатационные характеристики аппарата, в частности, облегчаются операции спуска/подъёма аппарата, особенно в штормовых условиях, снижается вероятность запутывания аппарата в плавающих сетях, водорослях и тому подобное. Дифферент аппарата изменяется за счёт действия горизонтальных рулей и системы изменения плавучести, что не требует использования специального двигателя. Таким образом аппарат меняет курс за счёт изменения частоты вращения маршевых двигателей, для поворотов ему не требуется изменять крен, а значит, отпадает необходимость в использовании двигателя, смещающего центр тяжести аппарата вокруг продольной оси и зубчатой передачи. Система изменения плавучести является двухзвенной и включает в себя модуль изменения плавучести, электроуправляемый клапан и осушительную помпу для обеспечения возможности изменения положения ватерлинии в надводном положении. Возможность быстро перемещаться по поверхности и в толще воды обеспечивает наличие двигательно-движительного комплекса, а наличие системы изменения плавучести позволяет двигаться в толще воды в режиме планирования т.е. в режиме глайдера без использования маршевых двигателей. Совершение планирующего полёта по заданной траектории вверх и вниз обеспечивается за счёт изменения плавучести и дифферента. Движение автономного необитаемого надводно-подводного аппарата планирующего типа заданным курсом, совершение поворотов и разворотов аппарата осуществляются за счет двух маршевых двигателей, способных работать как в унисон, так и вразнобой.
Суть технического решения поясняется иллюстрациями, где, на фигуре 1 изображены корпус 1, днище 2, скуловые реданы 3, маршевые двигатели 4, горизонтальные рули 5, модуль изменения плавучести 6, осушительная помпа 7, электроуправляемый клапан 8.
Автономный необитаемый надводно-подводный аппарат планирующего типа ГЛАЙДЕР-БОТ работает следующим образом. В начальном положении на поверхности воды плавучесть аппарата такова, что его ватерлиния занимает крайнее низкое положение, обеспечивая необходимую остойчивость и водоизмещение для эффективного перемещения аппарата по поверхности воды. Указанное перемещение осуществляется за счёт работы маршевых двигателей 4. Перед погружением аппарата в заданной точке акватории открывается электроуправляемый клапан 8, размещённый на днище 2 корпуса 1, и забортная вода заполняет свободные полости корпуса 1 аппарата. При полном их заполнении аппарат полностью погружается в воду, и плавучесть его становится равной нулю. Для погружения на заданную глубину модуль изменения плавучести 6 изменяет замкнутый объём аппарата таким образом, что его плавучесть становится отрицательной. При этом корпус 1 аппарата приобретает дифферент на нос. Начинается погружение в планирующем режиме, обеспечиваемом особой формой корпуса 1 и скуловыми реданами 3 днища 2. При достижении заданной глубины, определяемой с помощью датчика гидростатического давления, модуль изменения плавучести 6 изменяет знак плавучести на положительный, создаёт дифферент на корму, и аппарат по пологой траектории всплывает. После всплытия на поверхность включается осушительная помпа 7, выкачивая воду из корпуса 1 аппарата. Аппарат приходит в исходное положение для движения по поверхности воды.
Совокупность признаков нова и позволяет одинаково эффективно работать как на поверхности, так и под водой, большей скорости перемещения как на поверхности, так и под водой, что позволяет работать в условиях сильных течений, большей манёвренности, регулируемой в широких пределах плавучести, большей энергоэффективности работы в узком коридоре глубин, а значит, большей автономности.

Claims (1)

  1. Автономный необитаемый надводно-подводный аппарат планирующего типа содержит корпус, систему изменения плавучести, систему изменения дифферента, двигательно-движительную систему, систему энергопитания, а также системы управления, передачи данных, навигации, связи и контрольно-измерительную систему, отличающийся тем, что корпус аппарата выполнен в виде вытянутого в продольном направлении обтекаемого тела, днище которого снабжено скуловыми реданами, содержащими лыжу с горизонтальной полкой, а система изменения плавучести является двухзвенной и включает в себя модуль изменения плавучести, осушительную помпу и электроуправляемый клапан.
RU2018107268U 2018-02-27 2018-02-27 Автономный необитаемый надводно-подводный аппарат планирующего типа ГЛАЙДЕР-БОТ RU183537U1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018107268U RU183537U1 (ru) 2018-02-27 2018-02-27 Автономный необитаемый надводно-подводный аппарат планирующего типа ГЛАЙДЕР-БОТ

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018107268U RU183537U1 (ru) 2018-02-27 2018-02-27 Автономный необитаемый надводно-подводный аппарат планирующего типа ГЛАЙДЕР-БОТ

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU183537U1 true RU183537U1 (ru) 2018-09-25

Family

ID=63671358

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018107268U RU183537U1 (ru) 2018-02-27 2018-02-27 Автономный необитаемый надводно-подводный аппарат планирующего типа ГЛАЙДЕР-БОТ

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU183537U1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2726586C1 (ru) * 2019-07-09 2020-07-14 Владимир Станиславович Тарадонов Надводно-подводный аппарат

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU106880U1 (ru) * 2011-03-09 2011-07-27 Учреждение Российской академии наук Тихоокеанский океанологический институт им. В.И. Ильичева Дальневосточного отделения РАН (ТОИ ДВО РАН) Подводный планер для мониторинга векторных акустических полей
US20110297071A1 (en) * 2010-03-01 2011-12-08 Edison Thurman Hudson Underwater Vehicle Bouyancy System
RU164034U1 (ru) * 2015-12-04 2016-08-20 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королева (национальный исследовательский университет)" (СГАУ) Автономный подводный необитаемый аппарат планирующего типа

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110297071A1 (en) * 2010-03-01 2011-12-08 Edison Thurman Hudson Underwater Vehicle Bouyancy System
RU106880U1 (ru) * 2011-03-09 2011-07-27 Учреждение Российской академии наук Тихоокеанский океанологический институт им. В.И. Ильичева Дальневосточного отделения РАН (ТОИ ДВО РАН) Подводный планер для мониторинга векторных акустических полей
RU164034U1 (ru) * 2015-12-04 2016-08-20 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королева (национальный исследовательский университет)" (СГАУ) Автономный подводный необитаемый аппарат планирующего типа

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2726586C1 (ru) * 2019-07-09 2020-07-14 Владимир Станиславович Тарадонов Надводно-подводный аппарат

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10589829B2 (en) Gliding robotic fish navigation and propulsion
US11731748B2 (en) Autonomous ocean data collection
Webb et al. SLOCUM: An underwater glider propelled by environmental energy
Roper et al. Autosub long range 6000: A multiple-month endurance AUV for deep-ocean monitoring and survey
Kimball et al. The WHOI Jetyak: An autonomous surface vehicle for oceanographic research in shallow or dangerous waters
CN106043632B (zh) 一种深海无人潜航器的使用方法
CN110775226B (zh) 混合能源水下航行器装置
CN110386238A (zh) 一种全海深arv水下机器人结构
Desa et al. Potential of autonomous underwater vehicles as new generation ocean data platforms
EP2876520B1 (en) An altitude controlled profiler for use in coastal waters
Wood et al. State of technology in autonomous underwater gliders
Raimondi et al. A innovative semi-immergible USV (SI-USV) drone for marine and lakes operations with instrumental telemetry and acoustic data acquisition capability
Jeong et al. Catabot: Autonomous surface vehicle with an optimized design for environmental monitoring
CN110641637A (zh) 一种基于温差能发电的航迹可控的海洋观测平台
Anderlini et al. Identification of the dynamics of biofouled underwater gliders
CN205916310U (zh) 一种深海无人潜航器
RU183537U1 (ru) Автономный необитаемый надводно-подводный аппарат планирующего типа ГЛАЙДЕР-БОТ
Nakamura et al. Disk type underwater glider for virtual mooring and field experiment
Spino et al. Development and testing of unmanned semi-submersible vehicle
Arima et al. Motion characteristics of an underwater glider with independently controllable main wings
Pyo et al. Development of AUV (MI) for strong ocean current and zero-visibility condition
Jo et al. Design of a new high speed unmanned underwater glider and motion control
Morito et al. Sea urchin survey system in coastal areas using a μ-ASV
Asakawa et al. Sea trials of an underwater glider for long-term virtual mooring
Wurl et al. HALOBATES: An autonomous surface vehicle for high-resolution mapping of the sea-surface microlayer and near-surface layer on essential climate variables