[go: up one dir, main page]

RU2703558C1 - Underwater vehicle - Google Patents

Underwater vehicle Download PDF

Info

Publication number
RU2703558C1
RU2703558C1 RU2016102438A RU2016102438A RU2703558C1 RU 2703558 C1 RU2703558 C1 RU 2703558C1 RU 2016102438 A RU2016102438 A RU 2016102438A RU 2016102438 A RU2016102438 A RU 2016102438A RU 2703558 C1 RU2703558 C1 RU 2703558C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
underwater vehicle
propellers
drives
vertical rotary
rotary columns
Prior art date
Application number
RU2016102438A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виктор Иванович Метёлкин
Original Assignee
Виктор Иванович Метёлкин
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 Виктор Иванович Метёлкин filed Critical Виктор Иванович Метёлкин
Priority to RU2016102438A priority Critical patent/RU2703558C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2703558C1 publication Critical patent/RU2703558C1/en

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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Accessories Of Cameras (AREA)

Abstract

FIELD: vessels and other watercrafts.
SUBSTANCE: invention relates to underwater unmanned telemonitoring apparatus intended for inspection and technological operations carried out in water column. Underwater vehicle comprises body in the form of rectangular parallelepiped, buoyancy unit, process equipment and propellers installed on vertical rotary columns, vertical rotary columns are arranged in internal corners of body of underwater vehicle and are equipped with rotary horizontal drives, to which propellers are connected, at that, the underwater vehicle body has inside the recesses corresponding to the propulsors contours at their parking, besides, the vertical rotary columns are equipped with drives with the possibility of their rotation through the angle of at least 180°, and horizontal drives, to which propellers are attached, have the possibility of turning at least an angle ±90° from initial position corresponding to parking of propellers in niches inside underwater vehicle body.
EFFECT: technical result, obtained during implementation of the claimed invention, consists in simplification of design due to reduction of number of propellers with simultaneous increase of manoeuvrability of underwater vehicle with preservation of possible safe lowering, lifting and docking, that is location of underwater vehicle in dock station.
1 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к подводным необитаемым телеуправляемым аппаратам, предназначенным для осмотровых и технологических операций, осуществляемых в толще воды.The invention relates to underwater uninhabited remote-controlled vehicles intended for inspection and technological operations carried out in the water column.

Подводные телеуправляемые аппараты состоят из корпуса, обычно в виде каркаса в форме параллелепипеда, блока плавучести, движителей, манипуляторов и другого технологического оборудования.Remote-controlled underwater vehicles consist of a hull, usually in the form of a frame in the form of a parallelepiped, a buoyancy unit, propulsion devices, manipulators and other technological equipment.

Известен малогабаритный телеуправляемый подводный аппарат (см., например, патент RU №2387570), содержащий раму модульной конструкции, движители горизонтального и вертикального хода, прочные герметичные контейнеры для размещения электронной части подводного аппарата, светильники, обзорную и стационарную видеокамеры, датчики глубины и температуры, компенсаторы давления, блок плавучести, установленный в верхней части подводного аппарата, манипуляционный модуль, включающий снабженный охватом манипулятор и герметичный привод, причем манипулятор установлен на выходном валу этого привода, надводный модуль управления, включающий пульт управления, источник электропитания, блок отображения видеоинформации, и кабель связи, соединяющий подводный аппарат с надводным модулем. На другом конце выходного вала привода манипулятора дополнительно установлена видеокамера так, что ее ось визирования постоянно направлена в центр схвата манипулятора, подводный аппарат снабжен съемным перфорированным контейнером для сбора образцов, установленным в верхней части подводного аппарата соосно с его вертикальной осью, а обзорная видеокамера установлена посредством кронштейна над блоком плавучести в диаметральной плоскости подводного аппарата в его кормовой части. При этом для перемещения этот аппарат использует винтовые движители, которые во избежание повреждений при спуске и подъеме аппарата размещают внутри защитного каркаса. Для обеспечения пространственных маневров: вперед-назад, вправо-влево, вверх-вниз, количество движителей увеличено, и оно составляет 8 штук.Known small-sized remote-controlled underwater vehicle (see, for example, patent RU No. 2387570), containing a modular structure frame, horizontal and vertical propulsion, durable airtight containers to accommodate the electronic part of the underwater vehicle, lights, surveillance and stationary cameras, depth and temperature sensors, pressure compensators, a buoyancy unit installed in the upper part of the underwater vehicle, a manipulation module, including a manipulator equipped with a scope and a sealed drive, the hector is installed on the output shaft of this drive, a surface control module including a control panel, a power supply, a video information display unit, and a communication cable connecting the underwater vehicle to the surface module. A video camera is additionally installed on the other end of the output shaft of the manipulator drive so that its axis of sight is constantly directed to the grip center of the manipulator, the underwater vehicle is equipped with a removable perforated container for collecting samples mounted in the upper part of the underwater vehicle coaxially with its vertical axis, and the overview video camera is installed by bracket above the buoyancy unit in the diametrical plane of the underwater vehicle in its aft. At the same time, this device uses screw propellers to move it, which, in order to avoid damage during lowering and raising the device, is placed inside the protective frame. To provide spatial maneuvers: forward-backward, right-left, up-down, the number of propulsors is increased, and it is 8 pieces.

Однако размещение движителей внутри контура каркаса аппарата ухудшает условия работы движителей, уменьшает размер пространства для технологического оборудования аппарата, подсасывает забортные загрязнения внутрь каркаса аппарата.However, the placement of propulsors inside the contour of the frame of the apparatus worsens the working conditions of the propulsors, reduces the size of the space for the technological equipment of the apparatus, draws onboard pollution inside the frame of the apparatus.

Для повышения маневренности аппарата и сокращения количества движителей известно предложение об установлении движителей внутри каркаса на вертикальных поворотных стойках или колоннах (см., например, сайт фирмы «SPERRE», Норвегия http://sperre-as.com - прототип). Это сокращает количество движителей для перемещения в горизонтальной плоскости, но по-прежнему требует дополнительной пары движителей для перемещения вверх-вниз. Для безопасности при спуске, подъеме и заведении подводного аппарата в док-станцию, движители располагают внутри контура каркаса аппарата. Для обеспечения притока забортной воды к движителям применяют разряженную компоновку оборудования, вследствие чего размеры аппарата приходится увеличивать.To increase the maneuverability of the apparatus and reduce the number of movers, the proposal to install movers inside the frame on vertical rotary racks or columns is known (see, for example, the website of SPERRE, Norway http://sperre-as.com - prototype). This reduces the number of movers to move in the horizontal plane, but still requires an additional pair of movers to move up and down. For safety during the descent, ascent, and introduction of the underwater vehicle into the docking station, propulsors are placed inside the contour of the vehicle frame. To ensure the inflow of sea water to the propulsors, a discharged arrangement of equipment is used, as a result of which the apparatus has to be increased in size.

Технический результат, получаемый при реализации заявляемого изобретения, заключается в упрощении конструкции за счет сокращения количества движителей при одновременном повышении маневренности подводного аппарата с сохранением возможного безопасного спуска, подъема и докования, т.е. расположения подводного аппарата в док-станции.The technical result obtained by the implementation of the claimed invention is to simplify the design by reducing the number of propulsion devices while increasing the maneuverability of the underwater vehicle while maintaining the possible safe descent, lifting and docking, i.e. the location of the underwater vehicle in the dock.

Указанный технический результат достигается тем, что в подводном аппарате, содержащем корпус в форме прямоугольного параллелепипеда, блок плавучести, технологическое оборудование и движители, установленные на вертикальных поворотных колоннах, вертикальные поворотные колонны размещены во внутренних углах корпуса подводного аппарата и снабжены поворотными горизонтальными приводами, к которым присоединены движители, при этом корпус подводного аппарата имеет внутри ниши, соответствующие контурам движителей при их парковке, кроме того, вертикальные поворотные колонны снабжены приводами с возможностью поворота их на угол, по крайней мере, 180°, а горизонтальные приводы, к которым присоединены движители, имеют возможность поворота, по крайней мере, на угол ±90° от исходного положения, соответствующего парковке движителей в нишах внутри корпуса подводного аппарата.The specified technical result is achieved by the fact that in the underwater vehicle containing a body in the form of a rectangular parallelepiped, a buoyancy unit, technological equipment and propulsion devices mounted on vertical rotary columns, vertical rotary columns are located in the inner corners of the underwater vehicle body and are equipped with horizontal rotary drives to which movers are attached, while the body of the underwater vehicle has niches inside that correspond to the contours of the movers when they are parked, in addition vertical swivel columns are equipped with drives with the possibility of turning them at an angle of at least 180 °, and horizontal drives to which the movers are attached have the ability to rotate at least an angle of ± 90 ° from the initial position corresponding to the parking of movers in niches inside the body of the underwater vehicle.

Заявляемое техническое решение поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлен фронтальный вид подводного аппарата в собранном исходном состоянии движителей, т.е. при спуске, подъеме и доковании, на фиг. 2 - вид сбоку на подводный аппарат в собранном состоянии движителей, на фиг. 3 - фронтальный вид подводного аппарата при движении «вперед-назад», на фиг. 4 - фронтальный вид подводного аппарата при движении «лагом», на фиг. 5 - фронтальный вид подводного аппарата при движении «вверх-вниз»; на фиг. 6 - общий вид подводного аппарата.The claimed technical solution is illustrated by drawings, where in FIG. 1 is a front view of the underwater vehicle in the assembled initial state of the propulsors, i.e. during descent, ascent and docking, in FIG. 2 is a side view of the underwater vehicle in the assembled state of the propulsors, FIG. 3 is a front view of an underwater vehicle when moving back and forth, in FIG. 4 is a front view of an underwater vehicle when moving with a “lag,” in FIG. 5 is a front view of an underwater vehicle when moving up and down; in FIG. 6 is a general view of the underwater vehicle.

Подводный аппарат состоит из корпуса 1 в форме прямоугольного параллелепипеда, блока плавучести 2, технологического оборудования 3. Во внутренних углах корпуса 1 подводного аппарата установлены вертикальные поворотные колонны 4, которые снабжены поворотными горизонтальными приводами 5, к которым присоединены движители 6. В корпусе 1 подводного аппарата выполнены ниши 7, форма которых соответствует контурам движителей 6. Вертикальные поворотные колонны 4 приводятся в движение поворотными приводами 8, обеспечивающими их поворот, по крайней мере, на 180° Горизонтальные поворотные приводы 5 обеспечивают поворот движителей 6, по крайней мере, на угол ±90° от исходного положения, соответствующего парковке движителей 6 в нишах 7 внутри корпуса 1 подводного аппарата. Захват 9 предназначен для заведения подводного аппарата в док снизу вверх, когда движители 6 подводного аппарата находятся в исходном состоянии.The underwater vehicle consists of a body 1 in the form of a rectangular parallelepiped, a buoyancy unit 2, and technological equipment 3. In the inner corners of the body 1 of the underwater vehicle, vertical rotary columns 4 are installed, which are equipped with horizontal rotary drives 5 to which movers are connected 6. In the body 1 of the underwater vehicle niches 7 are made, the shape of which corresponds to the contours of the movers 6. The vertical rotary columns 4 are driven by rotary drives 8, providing their rotation, at least Here, 180 ° Horizontal rotary drives 5 provide the rotation of the propulsors 6 at least an angle of ± 90 ° from the initial position corresponding to the parking of the propulsors 6 in the niches 7 inside the housing 1 of the underwater vehicle. Capture 9 is designed to take the underwater vehicle into the dock from the bottom up, when the movers 6 of the underwater vehicle are in the initial state.

Подводный аппарат работает следующим образом. При спуске, подъеме и доковании подводного аппарата вертикальные поворотные колонны 4 и горизонтальные приводы 5 находятся в исходном положении, как показано на фиг. 1 При этом движители 6 заведены в ниши 7 корпуса 1 так, чтобы они не выступали за контуры корпуса 1 подводного аппарата. Для движения «вперед-назад» вертикальные поворотные колонны 4 поворачиваются на угол 180°, при этом движители 6 выводятся из ниш 7 и выступают полностью за контуры корпуса 1 подводного аппарата, как показано на фиг. 3. Этим обеспечивается свободный приток забортной воды к движителям 6. Переключение направления движения осуществляется реверсированием движителей 6. Для движения «лагом» вертикальные поворотные колонны 4 поворачиваются на угол 90° от исходного положения, как показано на фиг. 4. Для движения «вверх-вниз» вертикальные поворотные колонны 4 устанавливаются в положение как для движения «вперед-назад», а горизонтальные приводы 5 поворачиваются на угол ±90° от исходного положения, как показано на фиг. 5. Возможны также и промежуточные положения вертикальных поворотных колонн 4, горизонтальных приводов 5 и различные способы включения движителей 6 для создания крена, дифферента и вращения подводного аппарата на месте. Таким образом, максимальное количество движителей 6, обеспечивающих все маневры подводного аппарата, равно четырем, что упрощает в целом конструкцию подводного аппарата. Перед подъемом в док горизонтальные приводы 5 возвращаются в исходное положение и движители 6 убираются в ниши 7 корпуса 1 подводного аппарата.The underwater vehicle operates as follows. During the descent, lifting and docking of the underwater vehicle, the vertical rotary columns 4 and the horizontal drives 5 are in the initial position, as shown in FIG. 1 In this case, the movers 6 are led into the niches 7 of the housing 1 so that they do not protrude beyond the contours of the housing 1 of the underwater vehicle. For forward-backward movement, the vertical rotary columns 4 are rotated through an angle of 180 °, while the movers 6 are removed from the niches 7 and extend completely beyond the contours of the underwater vehicle body 1, as shown in FIG. 3. This ensures a free inflow of sea water to the movers 6. Switching the direction of movement is carried out by reversing the movers 6. For the “lag” movement, the vertical rotary columns 4 are rotated 90 ° from the initial position, as shown in FIG. 4. For the up-down movement, the vertical rotary columns 4 are set to the position as for the forward-backward movement, and the horizontal drives 5 are rotated by an angle of ± 90 ° from the initial position, as shown in FIG. 5. Intermediate positions of vertical rotary columns 4, horizontal drives 5 and various ways of turning on the propulsors 6 to create a roll, trim and rotation of the underwater vehicle in place are also possible. Thus, the maximum number of movers 6, providing all the maneuvers of the underwater vehicle, is four, which simplifies the overall design of the underwater vehicle. Before lifting to the dock, the horizontal drives 5 return to their original position and the movers 6 are removed in the niches 7 of the housing 1 of the underwater vehicle.

Предлагаемое размещение движителей 6 на поворотных колоннах 4 и применение горизонтальных приводов 5 повышает маневренность подводного аппарата, предотвращает подсос забортной воды внутрь каркаса корпуса 1 подводного аппарата, обеспечивает лучшие гидродинамические условия для их работы и в то же время исключает их повреждение при спуске, подъеме и доковании. Также появляется возможность более плотной компоновки технологического оборудования внутри каркаса корпуса 1 подводного аппарата и использования корпусов 1 закрытого типа.The proposed placement of the propulsors 6 on the rotary columns 4 and the use of horizontal drives 5 increases the maneuverability of the underwater vehicle, prevents the seawater from being sucked inside the frame of the body 1 of the underwater vehicle, provides better hydrodynamic conditions for their operation and at the same time eliminates their damage during descent, lifting and docking . Also there is the possibility of a denser arrangement of technological equipment inside the frame of the hull 1 of the underwater vehicle and the use of enclosures 1 of a closed type.

Claims (2)

1. Подводный аппарат, содержащий корпус в форме прямоугольного параллелепипеда, блок плавучести, технологическое оборудование и движители, установленные на вертикальных поворотных колоннах, отличающийся тем, что вертикальные поворотные колонны размещены во внутренних углах корпуса подводного аппарата и снабжены поворотными горизонтальными приводами, к которым присоединены движители, при этом корпус подводного аппарата имеет внутри ниши, соответствующие контурам движителей при их парковке.1. An underwater vehicle comprising a body in the shape of a rectangular parallelepiped, a buoyancy unit, processing equipment and propulsors mounted on vertical rotary columns, characterized in that the vertical rotary columns are located in the inner corners of the underwater vehicle body and are equipped with horizontal rotary drives to which the movers are attached , while the body of the underwater vehicle has niches inside that correspond to the contours of the propulsors during their parking. 2. Подводный аппарат по п. 1, отличающийся тем, что, вертикальные поворотные колонны снабжены приводами с возможностью поворота их на угол по крайней мере 180°, а горизонтальные приводы, к которым присоединены движители, имеют возможность поворота по крайней мере на угол ±90° от исходного положения, соответствующего парковке движителей в нишах внутри корпуса подводного аппарата.2. The underwater vehicle according to claim 1, characterized in that the vertical rotary columns are equipped with drives with the ability to rotate them at an angle of at least 180 °, and the horizontal drives to which the movers are attached have the ability to rotate at least an angle of ± 90 ° from the starting position corresponding to the propulsion of movers in niches inside the underwater vehicle body.
RU2016102438A 2016-01-26 2016-01-26 Underwater vehicle RU2703558C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016102438A RU2703558C1 (en) 2016-01-26 2016-01-26 Underwater vehicle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016102438A RU2703558C1 (en) 2016-01-26 2016-01-26 Underwater vehicle

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2703558C1 true RU2703558C1 (en) 2019-10-21

Family

ID=68318172

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016102438A RU2703558C1 (en) 2016-01-26 2016-01-26 Underwater vehicle

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2703558C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU203080U1 (en) * 2020-12-30 2021-03-22 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева - КАИ" Small-sized remote-controlled unmanned underwater vehicle with separate propulsion control
RU212707U1 (en) * 2022-04-26 2022-08-03 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева - КАИ" Small-sized remote-controlled uninhabited underwater vehicle made of composite materials

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07223589A (en) * 1994-02-07 1995-08-22 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Electric charging system for submersible body
RU2104210C1 (en) * 1997-04-14 1998-02-10 Дочернее предприятие фирма "Газфлот" Российского акционерного общества "Газпром" Unmanned submersible vehicle
RU2131376C1 (en) * 1998-06-15 1999-06-10 Григорчук Владимир Степанович Submersible vehicle
RU33550U1 (en) * 2003-06-04 2003-10-27 Розман Борис Яковлевич DEEP WATER, UNABLE, INSPECTED MICRO-APPARATUS (GNOME)
RU2434780C2 (en) * 2008-10-07 2011-11-27 Олег Владимирович Комарницкий Unmanned submarine apparatus

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07223589A (en) * 1994-02-07 1995-08-22 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Electric charging system for submersible body
RU2104210C1 (en) * 1997-04-14 1998-02-10 Дочернее предприятие фирма "Газфлот" Российского акционерного общества "Газпром" Unmanned submersible vehicle
RU2131376C1 (en) * 1998-06-15 1999-06-10 Григорчук Владимир Степанович Submersible vehicle
RU33550U1 (en) * 2003-06-04 2003-10-27 Розман Борис Яковлевич DEEP WATER, UNABLE, INSPECTED MICRO-APPARATUS (GNOME)
RU2434780C2 (en) * 2008-10-07 2011-11-27 Олег Владимирович Комарницкий Unmanned submarine apparatus

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU203080U1 (en) * 2020-12-30 2021-03-22 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева - КАИ" Small-sized remote-controlled unmanned underwater vehicle with separate propulsion control
RU212707U1 (en) * 2022-04-26 2022-08-03 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева - КАИ" Small-sized remote-controlled uninhabited underwater vehicle made of composite materials

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106882347B (en) Six degrees of freedom underwater robot
RU2387570C1 (en) Compact remotely-controlled underwater vehicle
US8869726B2 (en) Salvaging device and salvaging method for salvaging condensed matter located on the water surface of a waterway
US20160376000A1 (en) Submersible unmanned aerial vehicles and associated systems and methods
KR101922003B1 (en) Underwater drone
US9487281B2 (en) Submersible remotely operated vehicle
KR101549378B1 (en) Underwater cleaning robot
CN111137419B (en) Deformable autonomous underwater robot
CN102975833A (en) Teleoperation unmanned submersible for detecting and disposing submarine target
KR101873743B1 (en) Underwater image system for ship bottom inspection
CN104210631A (en) Manned submersible
CN110606178A (en) A submarine observation underwater robot and its control method based on trinocular vision
RU2703558C1 (en) Underwater vehicle
KR20150053356A (en) Underwater cleaning robot
CN105752301A (en) Self-inclination submersing device
US20170253301A1 (en) System for launching and recovering an underwater vehicle
KR20150053374A (en) Underwater cleaning robot
KR20150053377A (en) Underwater cleaning robot
JPH0457558B2 (en)
RU203080U1 (en) Small-sized remote-controlled unmanned underwater vehicle with separate propulsion control
CN103847940A (en) Hazard detection robot for interior of fluid container
KR20160043832A (en) Ship salvage and monitoring system.
CN117382855A (en) An underwater cleaning robot
JPH0457559B2 (en)
JP6815084B2 (en) Lifting device and ship

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20210127

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20220301