Пристрій для утримання підводного човна на заданій глибині
Власники патенту UA 2288863:
Винахід відноситься до суднобудування, а саме до пристроїв для регулювання глибини занурення підводних човнів та їх диференціювання. Пристрій для утримання підводного човна на заданій глибині містить зрівняльну цистерну, цистерну диферента і розміщені в розташуванні кіля в носовій та кормовій частинах човна гребні гвинти. Осі цих гребних гвинтів перпендикулярно проходять усередину корпусу підводного човна та з'єднані з реверсивними електродвигунами. Таке виконання пристрою дозволяє за відсутності ходу підводного човна регулювати його глибину, а також утримувати на заданій глибині. 4 іл.
Даний винахід відноситься до Військово-Морського флоту і застосовується на підводному човні, при його різному тактичному положенні.
Як відомо, управління підводним човном, що рухається, у вертикальній площині проводиться горизонтальними кермами, коли набігаючий на них шар здатний утримати підводний човен на заданій глибині. Але в міру зменшення швидкості підводного човна, він стає важкокерованим. У такому разі підводний човен спливатиме або занурюватиметься в залежності від його залишкової плавучості, тобто. від тієї, яку вона мала до критичної швидкості, позитивну чи негативну /див. літ. Болгарів Н.П., Розповіді про підводний човен, стор.53, 1960 р./.
Підводний човен при русі в зануреному стані, як правило, завжди має позитивну плавучість, що компенсується горизонтальними кермами. Тому при зупинці підводний човен не може зависнути на глибині і починає виринати. Запобігти спливанню можна тільки шляхом прийому додатково додаткової кількості води в зрівняльну цистерну, поки не настане рівновага між вагою підводного човна і вагою витісненоїнею води, тобто. поки не буде досягнуто нульової плавучості. Зберегти її в такий спосіб нераціонально, тому що підводний човен при цьому повинен поперемінно набувати позитивної або негативної плавучості; досягається від постійної роботи насоса, призначеного для накачування та відкачування води з зрівняльної цистерни /див. журнал " Зарубіжний військовий огляд " , 1981 р., №10, стр.65/.
Пристрій, що здійснює цю процедуру, відомий як стабілізатор глибини, що складається з досить складних, чутливих і примхливих приладів /див. літ. В. Інфантьєв. По місцях стояти до занурення! стор.38, 1977 р./.
Крім цих недоліків в управлінні підводним човном є ще недоліки при регулюванні диференту шляхом перекачування води з однієї диферентної цистерни в іншу, а це вимагає чимало часу. Особливо сильний диферент виникає під час стрільби торпедами. Він триватиме доти, доки не заповниться торпедозамінні цистерни. І якщо в такому випадку не буде швидко врегульований диферент, то підводний човен може вискочити з-під води/див. літ. Болгарів Н.П., Розповіді про підводний човен, стор.53, 1960 р./. Недолік сучасних підводних човнів ще в тому, що вони не можуть вистрілювати торпедами в ціль без руху, тому що підводний човен, перебуваючи на перископній глибині, намагається зберегти його горизонтальними кермами під час руху, не користуючись при цьому зрівняльною цистерною.
Метою цього винаходу є усунення зазначених недоліків та підвищення керованості підводного човна в зануреному стані як при стоянці, так і при русі.
Зазначена мета досягається тим, що для утримання підводного човна на заданій глибині та регулювання диферента, у розташуванні кіля в носовій та кормовій частинах встановлені гребні гвинти, осіяких перпендикулярно проходять всередину корпусу підводного човна та з'єднані з реверсивними електродвигунами.
На фіг.1 наводиться човен, з деякими її частинами: корпус підводного човна 1; гребний гвинт руху 2; вертикальне кермо 3; горизонтальне кермо 4; бойова рубка 5; перископ 6; кормовий гребний гвинт 7; носовий гребний гвинт 8; вертикальні осі 9, 10; кормовий реверсивний електродвигун 11; носовий реверсивний електродвигун 12; кіль 13; кормовий відбивач 14; носовий відбивач 15/див. фіг.2 та 3/.
Електрична схема керування підводним човном складається з наступних елементів /див. фіг.4/; рубильника 16; реле 17; електромагнітних пускачів 18, 19; глибиноміру 20; стрілки 21 глибиноміру; шкали 22 глибиноміру; захисного скла 23 глибиноміру; фіксуючої стрілки 24 глибиноміру; вимикача 25; рубильника 26 диферента; блоку електроживлення 27; запобіжник 28.
Глибиномір 20 зовнішньої конструкції подібний з анероїд-барометром.
Пристрій для утримання підводного човна на заданій глибині діє в такий спосіб.
Припустимо, що підводний човен /див. фіг.1/ необхідно утримати, нерухомо, на глибині 100 м. Тут може бути два випадки: перший, коли підводний човен знаходиться на глибині менше 100 м занурення, і другий, коли він занурений більше 100 м.
1-й випадок. Підводний човен знаходиться глибиною менше 100 м. Тоді фіксується стрілка 24 глибиноміру, на шкалі 22 ставиться на 100 м; включається вимикач 25; рубильник 16 перекладається положення занурення /нижнє положення рубильника/, утворюється ланцюг: + плюс, контакти рубильника 16 нижнього положення, контакти пускача 18 1-3, електродвигун 11, контакти пускача 19 1-3, контакти рубильника 16 нижнього положення, мінус -.
Паралельно зелектродвигуном 11 включається електродвигун 12, ланцюга: + плюс, контакти рубильника 16 нижнього положення, контакти пускача 18' 1-3, контакти рубильника 26 1-5, електродвигун 12, контакти рубильника 26 2-6, контакти пускача 19' 1-3 , контакти рубильника 16 нижнього положення, мінус -.
Гребні гвинти 7, 8 почнуть обертатися від електродвигунів 11, 12 у бік занурення підводного човна.
2-й випадок. Підводний човен знаходиться нижче 100 м. Тут фіксує стрілка 24, на шкалі 22 ставиться на 100 м; включається вимикач 25; рубильник 16 переводиться на спливання /верхнє положення рубильника/. При перемиканні рубильника 16 відбувається тільки зміна напрямку електричного струму, що підводиться до електродвигунів 11, 12; від цього електродвигуни почнуть обертатися у бік підйому підводного човна.
Коли стрілка 21 глибиноміру 20, замкнеться з стрілкою, що фіксує 24, утворюється ланцюг: + плюс, стрілка 21, фіксуюча стрілка 24, обмотка реле 17, вимикач 25, мінус; реле 17 спрацьовує і своїми контактами 17 1-2 замикає ланцюг електромагнітних пускачів 18, 19: плюс, контакти реле 17 1-2, обмотки пускачів 18, 19 мінус -; пускачі спрацьовують і своїми контактами замикають ланцюг зворотного обертання електродвигунів 11, 12; + плюс, контакти пускача 18' 1-2 та 19' 1-2, електродвигуни 11, 12 мінус -. По цьому ланцюзі електродвигуни почнуть обертатися назад, на сплив підводного човна. Контакти глибиноміру 21, 24 розімкнуться, реле 17 знеструмиться і його контакти 17' повернуться у вихідне положення, далі весь процес повториться спочатку. А це означає, що підводний човен триматиметься на заданій глибині 100 м-коду.
При 2-му випадку весь процес повториться так, як при 1-му випадку, тільки рубильник 16 повинен бути переключений наспливання /верхнє положення рубильника/.
У разі виникнення диферента рубильник 26 переводиться в положення "диферент"; контакти 1-3, 2-4 замикаються; електродвигуни 11, 12 почнуть обертатися у різні боки. У цьому випадку рубильник 16 проводиться регулювання диферента.
У тих випадках, коли немає необхідності тримати підводний човен на задану глибину нерухомо і не регулювати диферент, вимикач 25 повинен бути вимкнений.
Даний винахід ефективно діє на малих та середніх підводних човнах /150-500 т і 500-1500 т/, у яких зміна власної ваги різко відбивається на їх плавучості /див. літ. В.Інфатьєв, По місцях стояти до занурення! стор.33-39, 1977 р./.
Підводний човен під час плавання повинен мати позитивну плавучість, виключаючи його в тому випадку, коли він лягає на грунт.
Пристрій для утримання підводного човна на заданій глибині, що містить зрівняльну цистерну, цистерну диферента, що відрізняється тим, що в розташуванні кіля в носовій і кормовій частинах встановлені гребні гвинти, осі яких перпендикулярно проходять всередину корпусу підводного човна і з'єднані з реверсом.