[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

RU2685498C1 - Device for capture of floating halyard by autonomous unmanned underwater vehicle - Google Patents

Device for capture of floating halyard by autonomous unmanned underwater vehicle Download PDF

Info

Publication number
RU2685498C1
RU2685498C1 RU2018129502A RU2018129502A RU2685498C1 RU 2685498 C1 RU2685498 C1 RU 2685498C1 RU 2018129502 A RU2018129502 A RU 2018129502A RU 2018129502 A RU2018129502 A RU 2018129502A RU 2685498 C1 RU2685498 C1 RU 2685498C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
underwater vehicle
floating
hook
halyard
gripping
Prior art date
Application number
RU2018129502A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Андрей Александрович Кушнерик
Александр Викторович Карлов
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем морских технологий Дальневосточного отделения Российской академии наук (ИПМТ ДВО РАН)
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 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем морских технологий Дальневосточного отделения Российской академии наук (ИПМТ ДВО РАН) filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем морских технологий Дальневосточного отделения Российской академии наук (ИПМТ ДВО РАН)
Priority to RU2018129502A priority Critical patent/RU2685498C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2685498C1 publication Critical patent/RU2685498C1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63BSHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B27/00Arrangement of ship-based loading or unloading equipment for cargo or passengers
    • B63B27/16Arrangement of ship-based loading or unloading equipment for cargo or passengers of lifts or hoists
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66CCRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C13/00Other constructional features or details
    • B66C13/02Devices for facilitating retrieval of floating objects, e.g. for recovering crafts from water

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)

Abstract

FIELD: machine building.SUBSTANCE: invention relates to means of capturing floating facilities in sea, mainly, autonomous unmanned underwater vehicles (AUUV) for their subsequent lifting to board of providing ship. Gripping device is rigidly installed in nose part of underwater vehicle body in its centerline plane and is oriented forward along underwater vehicle movement. Gripping mechanism is equipped with electric drive and comprises housing, in upper part of which, with possibility of rotation, on axle double-arm lever is installed, and along longitudinal axis of housing, in its lower part, running screw and guide are installed parallel to each other. On the lead screw connected to the electric drive there is a sliding nut with the possibility of linear movement along the guide. Running nut is pivotally connected to lower arm of lever and in its every end permanent magnet is installed, and end contactless position sensors of running nut are installed on body respectively. Catching element is made on the upper arm of the lever in the form of a hook equipped with a fishing float catcher made in the form of an elongated plate repeating the loop contour of the fore end of the AUUV hull. On the side surfaces of the hook there installed on the axis are pendulums in the form of shaped plates, in the lower part of which fixed permanent magnets are fixed, and on the housing there are end contact-free sensors of position of the pendulum pendulums. Gripping means is integrated into control system of AUUV.EFFECT: reduced risk of damage to AUUV, higher reliability of operation and exclusion of direct participation in the operation of capturing AUUV crew members providing ship.1 cl, 10 dwg

Description

Изобретение относится к средствам захвата плавучих средств в море, преимущественно автономных необитаемых подводных аппаратов (АНПА) для последующего подъема их на борт обеспечивающего судна.The invention relates to the capture of ships in the sea, mainly autonomous uninhabited underwater vehicles (AUV) for subsequent lifting them aboard the supporting vessel.

Известен малогабаритный АНПА «Hugin-3000» (Г.Ю. Илларионов, К.С. Сиденко, Л.Ю. Бочаров, Угроза из глубины: 21 век. - Хабаровск: КГУП «Хабаровская краевая типография», - 2011. 197 с, ил. с. 198-200), в котором для его захвата предусмотрена отделяемая плавающая носовая часть, связанная с АНПА посредством подъемного фала с положительной плавучестью. Для выполнения операции захвата носовая часть отстреливается от аппарата на несколько метров в сторону и выполняет роль буйка, связанного подъемным фалом с АНПА. С борта обеспечивающего корабля оператор выстреливает пневматический гарпун, прикрепленный к тросу лебедки спускоподъемного устройства. Крюк гарпуна зацепляется за подъемный фал АНПА, свободно плавающий между АНПА и его отстреленной носовой частью. Затем АНПА за подъемный трос втягивается на сходни, сходни поднимаются и убираются на борт.The small-sized ANPA “Hugin-3000” is known (G.Yu. Illarionov, KS Sidenko, L.Yu. Bocharov, Threat from the Depth: 21st Century. - Khabarovsk: Khabarovsk Regional Printing Plant, - 2011. 197, ill. pp. 198-200), in which for its capture is provided a detachable floating nose connected to the ANP by means of a lifting head with positive buoyancy. To perform the capture operation, the nose part is shot away from the vehicle a few meters to the side and serves as a buoy connected with an AUV lifting rod. The operator shoots a pneumatic harpoon attached to the winch cable of the launching device from the side of the supporting ship. The harpoon hook hooks onto the lifting arm of the ANP, freely floating between the ANP and its fired nose. Then the AUV for the lifting cable is drawn into the gangway, the gangway is raised and retracted aboard.

К недостаткам данного технического решения следует отнести то, что для выполнения технологии забрасывания гарпуна обеспечивающему судну необходимо подойти к всплывшему АНПА на расстояние 50-100 метров. При волнении моря свыше 5 баллов высока вероятность повреждения гарпуном корпуса АНПА и установленной на нем аппаратуры, а также необходимость выполнения многократных попыток осуществления зацепа подъемного троса гарпуном. Операция требует непосредственного участия человека (группы людей). Кроме того, последующие пуски АНПА требуют дополнительных манипуляций: заправка фала в аппарат и установка на место носовой части. Также следует отнести к основным недостатками и низкую надежность технического средства за счет резкого ограничения возможности его применения при увеличении волнения моря, необходимость сложного маневрирования обеспечивающего судна для осуществления прицельного выстрела гарпуном и необходимость участия обслуживающего персонала в палубных операциях по захвату и приемке АНПА.The disadvantages of this technical solution include the fact that in order to carry out the harpoon throwing technology, the supporting vessel needs to approach the emerged AUV at a distance of 50-100 meters. When the sea is above 5 points, there is a high probability of damage by the harpoon of the AUV hull and the equipment installed on it, as well as the need to make multiple attempts to hook the lifting cable with a harpoon. The operation requires the direct participation of a person (group of people). In addition, subsequent launches of the AUV require additional manipulations: fueling the file into the vehicle and installing it in place of the bow. It should also be attributed to the main disadvantages and the low reliability of the technical means due to the sharp limitation of its application with increasing sea waves, the need for complex maneuvering of the supporting vessel to carry out the aimed spear and the need for the attendants to participate in deck operations to capture and accept AUVs.

Известен также автономный необитаемый подводный аппарат «SeaCat» (http://www.seacat-auv.com/), на корпусе которого в его диаметральной плоскости жестко установлено захватное средство в виде однолапковой скобы. Незакрепленный к корпусу АНПА конец однолапковой скобы выполнен в виде удлиненного и ориентированного по ходу движения АНПА вперед захватного элемента- выступа, направленного под углом вверх от продольной оси корпуса с образованием между поверхностью корпуса и выступом щели для обеспечения прохода плавучего захватного фала непосредственно внутрь однолапковой скобы.Also known is an autonomous, uninhabited underwater vehicle “SeaCat” (http://www.seacat-auv.com/), on the case of which a gripping means in the form of a single-paw bracket is rigidly mounted in its center plane. The single-pawl bracket end attached to the AUVP body is made in the form of an elongated and protruding lug protruding element angled upward from the longitudinal axis of the body to form a gap between the surface of the body and the protrusion to ensure the passage of the floating grip head directly into the one-paw bracket.

Операция захвата АНПА «SeaCat» и подъема его на борт обеспечивающего судна выполняется посредством судового грузоподъемного крана по командам оператора при непосредственном участии экипажа судна. Предварительно свободный конец троса грузоподъемного крана оснащается самоблокирующимся крюком, к носику которого крепится плавучий захватный фал, а другой его конец удерживается на борту судна членами команды участвующей в операции. По команде оператора включается в работу грузоподъемный кран и его стрелу выносят (поворачивают) за борт обеспечивающего судна до тех пор, пока конец грузовой стрелы с висящем на его грузовом тросе самоблокирующимся крюком не будут расположены на расстоянии как минимум 5 метров от борта судна. Затем, по команде оператора, опускается самоблокирующийся крюк, закрепленный на конце грузового троса, фиксирует его положение в непосредственной близости от поверхности воды и придерживает его в таком положении. Одновременно члены команды опускают плавучий захватный фал на поверхность воды от самоблокирующегося крюка до корпуса судна и удерживают его в таком положении. Далее, оператор направляет АНПА в надводном положении курсом вдоль борта обеспечивающего судна между висящем на грузовом тросе самоблокирующимся крюком. Двигаясь таким курсом, АНПА проплывает под лежащим на поверхности воды плавучим захватным фалом, который и захватывается захватным элементом - выступом АНПА и через щель в однолапковой скобе захватный фал попадает во внутрь самой однолапковой скобы. Захват АНПА осуществлен и его движение останавливают. Затем, экипаж судна вручную, посредством захватного фала, втягивают носик самоблокирующегося крюка внутрь однолапковой скобы, а затем и весь крюк. С окончанием операции подвеса АНПА на самоблокирующимся крюке он автоматически закрывается и АНПА грузоподъемным краном поднимают на борт обеспечивающего судна.The operation of capturing the APSA SeaCat and lifting it on board the supporting vessel is carried out by means of a ship-loading crane, at the operator’s commands, with the direct participation of the vessel’s crew. Previously, the free end of the cable of the crane is equipped with a self-locking hook, to the nose of which is attached a floating gripping halyard, and its other end is held on board the vessel by members of the crew participating in the operation. At the operator's command, the crane is put into operation and its boom is carried (turned) overboard of the supporting vessel until the end of the cargo boom with a self-locking hook hanging on its cargo cable is located at least 5 meters from the ship’s side. Then, at the operator's command, a self-locking hook, attached to the end of the cargo cable, is lowered, fixes its position in close proximity to the surface of the water and holds it in that position. At the same time, the crew members lower the floating gripping halyard onto the water surface from the self-locking hook to the hull of the vessel and hold it in this position. Further, the operator directs the AUV in a surface position along the course of the supporting vessel between the self-locking hook hanging on the cargo cable. Moving in such a course, the ANP swims under a floating gripping rope lying on the surface of the water, which is captured by the gripping element - the projection of the ANP and through the slot in the single-leg brace, the gripping arm falls inside the single-leg bracket. The capture of the ANP is carried out and its movement is stopped. Then, the crew of the vessel manually, by means of a gripping halyard, draw the spout of a self-locking hook inside the one-paw bracket, and then the whole hook. With the end of the AUV suspension operation on a self-locking hook, it automatically closes and AUV is lifted aboard the support vessel with a crane.

Недостатки данного известного захватного устройства заключаются в том, что для захвата и последующего подъема АНПА на борт обеспечивающего судна необходимо с помощью кормового движителя АНПА и его подруливающего устройства позиционировать АНПА в непосредственной близости у борта обеспечивающего судна. Волнение моря более 3 баллов уже представляет значительные неудобства экипажу: возникает риск повредить АНПА о борт судна, у оператора возникают трудности в осуществлении визуального контроля за операцией захвата АНПА и подъема его на борт судна, а у экипажа - в части позиционирования захватного фала, захвата АНПА за захватный фал и подвеса АНПА за самоблокирующийся крюк для подъема АНПА на борт судна.The disadvantages of this known gripping device are that for the capture and subsequent lifting of the ANP on board the supporting vessel, it is necessary to position the ANP in the immediate vicinity of the supporting vessel with the help of the ANP propulsion device and its thruster. A sea disturbance of more than 3 points already represents significant inconvenience for the crew: there is a risk of damaging the AUV about the ship’s board, the operator has difficulty in visual control of the AUV capture operation and its lifting aboard the ship, and the crew in terms of positioning the halyard and AUV capture for the halyard halyard and the ANP suspension for the self-locking hook for lifting the AUV on board the vessel.

Таким образом, использование установленного на АНПА «SeaCat» захватного устройства, в целом, снижают надежность выполнения операции захвата и подъема АНПА на борт обеспечивающего судна при увеличении волнения моря, необходимости выполнения оператором сложного маневрирования самим АНПА, а также необходимости непосредственного участия членов экипажа судна в палубных операциях по захвату и подъему АНПА на борт судна.Thus, the use of a gripping device installed on the ANPA SeaCat, in general, reduces the reliability of the operation to capture and lift the AUV on board the supporting vessel while increasing sea waves, the need for the operator to perform complex maneuvers by the AUV itself, and the need for deck operations to capture and lift AUV on board the vessel.

Наличие подобных недостатков у известных технических устройств обусловливает актуальность и необходимость разработки нового конструктивного решения устройств захвата и подъема подводных аппаратов на борт обеспечивающего судна.The presence of such deficiencies in the well-known technical devices determines the urgency and the need to develop a new constructive solution for capturing and lifting underwater vehicles aboard the supporting vessel.

В основу изобретения поставлена задача создать устанавливаемое стационарно непосредственно на АНПА автоматизированное устройство захвата плавучего фала с интеграцией его в систему управления самого АНПА, обеспечивающее снижение риска повреждения АНПА в процессе выполнения операции его захвата на плавучий фал в условиях волнения моря, повышение надежности выполнения операции захвата АНПА на плавучий фал в аналогичных условиях и исключение непосредственного участия в операции захвата АНПА членов экипажа обеспечивающего судна.The basis of the invention is the task to create an automated device for capturing a floating halyard installed directly on the ANPA and integrating it into the ANP control system, reducing the risk of damage to the ANPA during the operation of its capture on the floating halyard under sea conditions, increasing the reliability of the ANPA capture operation on a floating halyard under similar conditions and the exclusion of direct participation in the AUV capture operation of the crew of the support vessel.

Поставленная задача решается тем, что в устройстве для захвата плавучего фала автономным необитаемым подводным аппаратом, содержащем снабженное захватным элементом захватное средство, которое жестко установлено на корпусе подводного аппарата в его диаметральной плоскости, а его захватный элемент ориентирован вперед по ходу движения подводного аппарата, при этом захватное средство установлено в носовой части корпуса подводного аппарата, интегрировано в его систему управления и выполнено в виде снабженного электроприводом захватного механизма, содержащего корпус, в верхней части которого, с возможностью поворота, на оси установлен двуплечий рычаг, а вдоль продольной оси корпуса, в нижней его части, установлены параллельно друг другу ходовой винт и направляющая, причем на ходовом винте, подключенном к электроприводу, размещена ходовая гайка с возможностью линейного перемещения вдоль направляющей, при этом ходовая гайка шарнирно соединена с нижним плечом рычага и в каждом ее торце установлен постоянный магнит, а на корпусе соответственно установлены концевые бесконтактные датчики положения ходовой гайки, захватный элемент выполнен на верхнем плече рычага в виде крюка, окончание которого снабжено ловителем плавучего фала, выполненным в виде удлиненной пластины, повторяющей контур обвода носовой части корпуса подводного аппарата, на боковых поверхностях крюка на оси установлены маятники в виде фигурных пластин, в нижней части которых закреплены постоянные магниты, а на корпусе соответственно установлены концевые бесконтактные датчики положения маятников крюка.The task is solved by the fact that in the device for capturing a floating halyard an autonomous, uninhabited underwater vehicle containing a gripping means provided with a gripping element, which is rigidly mounted on the hull of the underwater vehicle in its diametrical plane, and its gripping element is oriented forward along the movement of the underwater vehicle, while the gripping device is installed in the bow part of the underwater vehicle, integrated into its control system and made in the form of a gripping a mechanism comprising a housing, in the upper part of which, with the possibility of rotation, a double-arm lever is installed on the axis, and along the longitudinal axis of the housing, in its lower part, the lead screw and guide are installed parallel to each other, and on the driving screw connected to the electric drive, the running nut is linearly movable along the guide, while the running nut is pivotally connected to the lower arm of the lever and a permanent magnet is installed at each of its ends, and endlessly mounted on the body respectively Actual position sensors of the running nut, the gripping element is made on the upper arm of the lever in the form of a hook, the end of which is equipped with a float hatch, made in the form of an elongated plate that follows the contour of the bow of the underwater vehicle, on the side surfaces of the hook on the axis are mounted pendulums in the form of figured plates, in the lower part of which permanent magnets are fixed, and end contactless sensors of hook pendulum position are respectively installed on the case.

Фигурные пластины маятников выполнены в виде изогнутой пластины, повторяющей форму крюка.Figured plates of pendulums are made in the form of a curved plate, repeating the shape of a hook.

Указанная совокупность отличительных существенных признаков заявленного устройства для захвата плавучего фала автономным необитаемым подводным аппаратом, характеризующая конструктивное выполнение указанного устройства и функциональные связи этих конструктивных элементов, позволили создать работоспособное автоматизированное устройство для захвата плавучего фала и возможность его интеграции в систему управления подводным аппаратом.The specified set of distinctive essential features of the claimed device for capturing a floating file by an autonomous, uninhabited underwater vehicle, characterizing the constructive implementation of the specified device and the functional connections of these structural elements, made it possible to create a workable automated device for capturing a floating file and the possibility of its integration into the underwater vehicle management system.

Такое конструктивное выполнение устройства для захвата плавучего фала позволило выполнять процесс захвата последнего посредством самого подводного аппарата по командам оператора с борта обеспечивающего судна, осуществляя при этом визуальный контроль или в автоматическом режиме по программе, заложенной в систему управления подводного аппарата, и исключить непосредственное участие членов экипажа из процесса захвата плавучего фала.Such a constructive implementation of the device for capturing a floating file allowed the process of capturing the latter through the underwater vehicle itself, following the operator’s commands from the supporting vessel, while carrying out visual control or automatically using a program embedded in the control system of the underwater vehicle and excluding the direct participation of crew members from the process of capturing a floating halyard.

Размещение устройства для захвата плавучего фала на носовой части корпуса подводного аппарата повышает надежность выполнения процесса захвата плавучего фала в условиях волнения моря за счет увеличения вероятности попадания плавучего фала в створ захватного крюка, так как носовая часть подводного аппарата и плавучий фал, в непосредственной близости к нему, практически синхронно, отрабатывают свое положение на поверхности воды в условиях волнения моря. Этому же способствует и установленный на оконечности захватного крюка ловитель плавучего фала, выполненный в виде удлиненной пластины, повторяющей контур обвода носовой части контура подводного аппарата, в случае если нарушится такая синхронность между положением носовой оконечности подводного аппарата и положением плавучего фала на поверхности моря в условиях усиливающегося волнения.Placing the device to capture the floating halyard on the nose of the hull of the underwater vehicle increases the reliability of the process of hijacking the floating halyard under sea conditions by increasing the probability of hitting the floating halyard against the catch hook, since the nose of the underwater vehicle and the floating halyard are in close proximity , almost simultaneously, work out their position on the surface of the water in conditions of sea excitement. This is also facilitated by the float hanger installed at the tip of the gripping hook, made in the form of an elongated plate that follows the contour of the bow of the underwater vehicle contour if this synchronization between the position of the nasal tip of the underwater vehicle and the position of the floating halyard on the surface of the sea in the conditions of increasing unrest.

Поскольку процедура стыковки и захвата плавучего фала подводным аппаратом, плавающим на поверхности моря осуществляется на значительном расстоянии от обеспечивающего судна в условиях, когда один конец плавучего фала с буйком на конце выпускается с его борта и буксируется малым ходом вытянутым в одну линию, исключается риск повреждения подводного аппарата при выполнении такого захвата плавучего фала.Since the procedure of docking and capture of a floating halyard by an underwater vehicle floating on the surface of the sea is carried out at a considerable distance from the supporting vessel in conditions where one end of the floating halyard with a buoy at the end is released from its side and towed by a small course stretched into one line, the risk of damage to the underwater apparatus when performing such a capture halyard.

На практике бывают обстоятельства, когда стыковку и захват плавучего фала подводным аппаратом целесообразнее выполнять с обеспечивающего судна лежащего в дрейфе. В этом случае один конец плавучего фала с буйком на конце также выпускают с борта обеспечивающего судна, а морское течение и ветер относят фал от судна на значительное расстояние, вытягивают фал на поверхности моря практически в одну линию. Поэтому процедура стыковки и захвата плавучего фала осуществляется также на большом расстоянии от судна, а риск повреждения подводного аппарата исключается даже в условиях волнения моря.In practice, there are circumstances when it is more expedient to dock and capture a floating halyard with a submersible device from a supporting vessel that is in drift. In this case, one end of the floating halyard with a buoy at the end is also released from the board of the supporting vessel, and the sea current and wind carry the halyard from the vessel to a considerable distance, pulling the halyard at the sea surface almost in one line. Therefore, the procedure of docking and capture of a floating halyard is also carried out at a great distance from the vessel, and the risk of damage to the underwater vehicle is eliminated even in the conditions of sea state.

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 заявленное устройство для захвата плавучего фала подводного аппарата 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.Based on the above, it can be concluded that the set of essential features of the claimed invention has a causal relationship with the achieved technical result, i.e. thanks to this set of essential features of the invention, it became possible to solve the problem. These essential features distinguishing the claimed device for capturing the floating halyard of the underwater vehicle from the prototype, together with features common to it and the prototype, ensure the achievement of the stated technical result in all cases covered by the scope of legal protection.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где:The invention is illustrated by drawings, where:

- на фиг. 1 представлен общий вид устройство для захвата плавучего фала-вид сбоку.- in fig. 1 shows a general view of a device for capturing a floating file, side view.

- на фиг. 2 представлен общий вид устройство для захвата плавучего фала-вид снизу.- in fig. 2 shows a general view of a device for capturing a floating file-view from below.

- на фиг. 3 представлен продольный разрез устройство для захвата плавучего фала;- in fig. 3 shows a longitudinal section of a device for capturing a floating file;

- на фиг. 4 представлен общий вид устройство для захвата плавучего фала - вид сверху.- in fig. 4 shows a general view of a device for capturing a floating file - top view.

- на фиг. 5 показано устройство для захвата плавучего фала, установленное в носовой части корпуса подводного аппарата;- in fig. 5 shows a device for capturing a floating halyard mounted in the forward part of the hull of an underwater vehicle;

- на фиг. 6. показаны фотографии этапов морских испытаний устройства для захвата плавучего фала, установленном на подводном аппарате.- in fig. 6. Pictures of the stages of the sea tests of the device for capturing a floating halyard mounted on the underwater vehicle are shown.

Устройство для захвата плавучего фала автономным необитаемым подводным аппаратом жестко установлено в носовой части корпуса подводного аппарата в его диаметральной плоскости и выполнено в виде захватного механизма, которое содержит корпус 1. В верхней части корпуса 1 с возможностью поворота, на оси 2 установлен двуплечий рычаг 3, а вдоль продольной оси корпуса 1, в нижней его части, установлены параллельно друг другу ходовой винт 4 и направляющая 5, причем на ходовом винте 4, подключенном к электроприводу 6, размещена ходовая гайка 7 с возможностью линейного перемещения вдоль направляющей 5. Ходовая гайка 7 шарнирно соединена с нижним плечом рычага 3 и в каждом ее торце установлен постоянный магнит 8. На корпусе 1 соответственно установлены концевые бесконтактные датчики 9 положения ходовой гайки 7.A device for capturing a floating file with an autonomous, unmanned underwater vehicle is rigidly installed in the forward part of the underwater vehicle body in its diametrical plane and made in the form of a gripping mechanism that includes the housing 1. In the upper part of the housing 1 it can be rotated, on the axis 2 there is a double-arm lever 3, and along the longitudinal axis of the housing 1, in its lower part, the lead screw 4 and the guide 5 are installed parallel to each other, and on the lead screw 4 connected to the electric actuator 6, the running nut 7 is placed with Stu linear movement along the rail 5. A running nut 7 is pivotally connected to the lower lever arm 3 and at each end thereof mounted permanent magnet 8. On the housing 1 are respectively mounted terminal proximity sensors 9 of the spindle nut 7.

Захватный элемент выполнен на верхнем плече рычага 3 в виде крюка 10, окончание которого снабжено ловителем 11 плавучего фала, выполненным в виде удлиненной пластины, повторяющей контур обвода носовой части корпуса подводного аппарата. На боковых поверхностях крюка 10 на оси 12 установлены маятники 13 в виде фигурных пластин, в нижней части которых закреплены постоянные магниты 14, а на корпусе 1 соответственно установлены концевые бесконтактные датчики 15 положения маятников 10 крюка.The gripping element is made on the upper arm of the lever 3 in the form of a hook 10, the end of which is provided with a float hatch 11, made in the form of an elongated plate that follows the contour of the bow of the underwater vehicle. On the side surfaces of the hook 10 on the axis 12 are mounted pendulums 13 in the form of figured plates, in the lower part of which permanent magnets 14 are fixed, and end-contactless sensors 15 of the position of the pendulums 10 of the hook are mounted on the housing 1.

Такое конструктивное выполнения устройства для захвата плавучего фала АНПА позволило интегрировать его в систему управления подводным аппаратом и выполнять процесс захвата посредством последнего по командам оператора с борта обеспечивающего судна или в автоматическом режиме по программе, заложенной в систему управления подводным аппаратом.Such a constructive execution of the device for capturing a floating halyard ANP allowed to integrate it into the control system of the underwater vehicle and perform the capture process by means of the latter at the command of the operator from the board of the supporting vessel or in automatic mode according to the program embedded in the control system of the underwater vehicle.

Дополнительно на чертежах изображены:Additionally, the drawings show:

16 - подводный аппарат;16 - underwater vehicle;

17 - плавучий фал.17 - floating halyard.

Работа устройства для захвата подводным аппаратом плавучего фала осуществляется следующим образом.The operation of the device for capturing the floating file by the underwater vehicle is carried out as follows.

С борта обеспечивающего судна по команде оператора спускают на заданную длину плавучий фал 17, свободный конец которого снабжен поплавком, и буксируют его. На подводный аппарат, находящийся на поверхности воды, оператором подается команда двигаться наперерез плавучему фалу 17 и сигнал на открытие захватного механизма. Включается в работу электропривод 6, который вращает ходовой винт 4 до тех пор, пока гайка 7 не достигнет крайнего положения (сработает концевой датчик 9). При этом крюк 10 займет вертикальное положение (положение «открыто») (фиг. 6а). Маятники 13 под действием силы тяжести выйдут в рабочее положение и упрутся в выступ корпуса 1 механизма. Далее аппарат пересекает стыковочный фал 17, который при этом попадает в створ крюка 10 (фиг. 6б) (при волнении ловитель 11 плавучего фала препятствует проскакиванию плавучего фала над аппаратом). Далее аппарат продолжает движение и плавучий фал 17 при этом отклоняет маятники 13 (или один маятник в зависимости от угла, под которым подводный аппарат пересекает плавучий фал 17). При определенном угле отклонения маятника 13 установленный на нем магнит 14 воздействует на магнитный датчик 15 положения маятника 13. Для предотвращения ложных срабатываний при случайном кратковременном отклонении маятника 13 (волна, посторонние предметы) программно задано определенное время воздействия магнита маятника 13 на магнитный датчик 15 (время, в течение которого подводный аппарат движется, натягивая крюком 10 плавучий фал 17) (фиг. 6в). По истечению заданного времени на блок (на чертеже не показан) управления электроприводом 6 подается сигнал закрытия крюка 10, включается электропривод 6, вращается ходовой винт 4, по которому двигается гайка 7, смещающая крюк 10 в положение «закрыто» (фиг. 6г). Гайка 7 движется до момента срабатывания концевого бесконтактного датчика 9, а крюк занимает крайнее положение «закрыто» (фиг. 6д). Захватив плавучий фал, подводный аппарат останавливает свое движение и далее выполняются необходимые операции по его подъему на борт обеспечивающего судна.At the operator’s command, the floating halyard 17, the free end of which is provided with a float, is brought down from the board of the supporting vessel to the specified length and towed. The operator is commanded to move to the underwater vehicle located on the surface of the water across the floating halyard 17 and the signal to open the gripping mechanism. The actuator 6 is activated, which rotates the spindle screw 4 until the nut 7 reaches the extreme position (the end sensor 9 will work). In this case, the hook 10 will take a vertical position (position "open") (Fig. 6a). The pendulum 13 under the action of gravity will go into the working position and abut the protrusion of the housing 1 mechanism. Next, the device crosses the docking halyard 17, which then hits the target of the hook 10 (Fig. 6b) (in case of agitation, the catcher 11 of the floating halyard prevents the floating halyard from slipping over the vehicle). Further, the device continues to move and the floating halyard 17 at the same time deflects the pendulums 13 (or one pendulum depending on the angle at which the underwater vehicle crosses the floating halyard 17). At a certain angle of deflection of the pendulum 13, the magnet 14 mounted on it acts on the magnetic sensor 15 of the pendulum position 13. To prevent false alarms if the pendulum 13 is accidentally momentarily deflected (wave, foreign objects), a certain time of the pendulum magnet 13 acting on the magnetic sensor 15 (time during which the underwater vehicle moves, pulling the floating halyard 17) with a hook 10 (Fig. 6c). After a predetermined time has elapsed, the block (not shown) of the drive control 6 sends a signal to close the hook 10, turns on the drive 6, rotates the spindle 4, moves the nut 7, moves the hook 10 to the closed position (Fig. 6d). The nut 7 moves until the end of the proximity sensor 9 triggers, and the hook occupies the extreme position “closed” (Fig. 6e). Capturing a floating halyard, the underwater vehicle stops its movement and then the necessary operations to lift it on board the supporting vessel are performed.

В ходе проведения лабораторных и морских испытаний была подтверждена работоспособность устройства для захвата плавучего фала автономным необитаемым подводным аппаратом плавучего фала и выполнена поставленная задача, а, следовательно, достигнут необходимый технический результат.In the course of laboratory and marine tests, the operability of the device for capturing a floating halyard by an autonomous uninhabitable floating halyard was confirmed and the task was accomplished, and, consequently, the necessary technical result was achieved.

Claims (1)

Устройство для захвата плавучего фала автономным необитаемым подводным аппаратом, содержащее снабженное захватным элементом захватное средство, которое жестко установлено на корпусе подводного аппарата в его диаметральной плоскости, а его захватный элемент ориентирован вперед по ходу движения подводного аппарата, отличающееся тем, что захватное средство установлено в носовой части корпуса подводного аппарата, интегрировано в его систему управления и выполнено в виде снабженного электроприводом захватного механизма, содержащего корпус, в верхней части которого с возможностью поворота на оси установлен двуплечий рычаг, а вдоль продольной оси корпуса в нижней его части установлены параллельно друг другу ходовой винт и направляющая, причем на ходовом винте, подключенном к электроприводу, размещена ходовая гайка с возможностью линейного перемещения вдоль направляющей, при этом ходовая гайка шарнирно соединена с нижним плечом рычага и в каждом ее торце установлен постоянный магнит, а на корпусе соответственно установлены концевые бесконтактные датчики положения ходовой гайки, захватный элемент выполнен на верхнем плече рычага в виде крюка, окончание которого снабжено ловителем плавучего фала, выполненным в виде удлиненной пластины, повторяющей контур обвода носовой части корпуса подводного аппарата, на боковых поверхностях крюка на оси установлены маятники в виде фигурных пластин, в нижней части которых закреплены постоянные магниты, а на корпусе соответственно установлены концевые бесконтактные датчики положения маятников крюка.A device for capturing a floating file with an autonomous, unmanned underwater vehicle, comprising a gripping means provided with a gripping element, which is rigidly mounted on the hull of the underwater device in its diametrical plane, and its gripping element is oriented forward in the direction of movement of the underwater vehicle, characterized in that the gripping means is installed in the nose part of the hull of the underwater vehicle, integrated into its control system and made in the form of a gripping mechanism equipped with an electric drive, containing The upper part of which has a double-arm lever rotatably on the axis, and a lead screw and a guide along the longitudinal axis of the body in the lower part of the body are installed parallel to each other, and a running nut is placed on the driving screw connected to the actuator with the possibility of linear movement along the guide, while the running nut is pivotally connected to the lower arm of the lever and a permanent magnet is installed at each of its ends, and end-contact proximity sensors of the stroke are installed on the body, respectively the new nut, the gripping element is made on the upper arm of the lever in the form of a hook, the end of which is equipped with a floating hatch, made in the form of an elongated plate that follows the contour of the bow of the underwater vehicle, on the side surfaces of the hook on the axis are mounted pendulums in the form of figured plates, the lower part of which is fixed permanent magnets, and the end contactless sensors of the position of the pendulums of the hook are respectively installed on the case.
RU2018129502A 2018-08-13 2018-08-13 Device for capture of floating halyard by autonomous unmanned underwater vehicle RU2685498C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018129502A RU2685498C1 (en) 2018-08-13 2018-08-13 Device for capture of floating halyard by autonomous unmanned underwater vehicle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018129502A RU2685498C1 (en) 2018-08-13 2018-08-13 Device for capture of floating halyard by autonomous unmanned underwater vehicle

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2685498C1 true RU2685498C1 (en) 2019-04-18

Family

ID=66168476

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018129502A RU2685498C1 (en) 2018-08-13 2018-08-13 Device for capture of floating halyard by autonomous unmanned underwater vehicle

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2685498C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111717353A (en) * 2020-06-29 2020-09-29 中国科学院沈阳自动化研究所 A Guided Recovery Mechanism for Repeatable Recovery of Underwater Robots

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4118060A (en) * 1977-04-14 1978-10-03 The Regents Of The University Of California Underwater release mechanism
WO2001021476A1 (en) * 1999-09-20 2001-03-29 Coflexip, S.A. Apparatus and method for deploying, recovering, servicing, and operating an autonomous underwater vehicle
RU2373103C1 (en) * 2008-04-07 2009-11-20 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации Device to fasten and separate submarine surfacing buoy with conducting rope
US8863680B2 (en) * 2011-03-07 2014-10-21 Mactaggart, Scott (Holdings) Limited Marine craft deployment and recovery

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4118060A (en) * 1977-04-14 1978-10-03 The Regents Of The University Of California Underwater release mechanism
WO2001021476A1 (en) * 1999-09-20 2001-03-29 Coflexip, S.A. Apparatus and method for deploying, recovering, servicing, and operating an autonomous underwater vehicle
RU2373103C1 (en) * 2008-04-07 2009-11-20 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации Device to fasten and separate submarine surfacing buoy with conducting rope
US8863680B2 (en) * 2011-03-07 2014-10-21 Mactaggart, Scott (Holdings) Limited Marine craft deployment and recovery

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111717353A (en) * 2020-06-29 2020-09-29 中国科学院沈阳自动化研究所 A Guided Recovery Mechanism for Repeatable Recovery of Underwater Robots

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20240217626A1 (en) System and method for launch and recovery of a marine vessel
US9032894B2 (en) Marine or underwater vehicle and associated securing method
US6457432B2 (en) Self-propelled apparatus for gripping, locking in position and moving underwater craft and the like
US10942526B2 (en) System for navigation of an autonomously navigating submersible body during entry into a docking station, method
US6883453B1 (en) Unmanned watercraft retrieval system
EP3917826B1 (en) System and method for releasing and retrieving an auv using a uav
CN108516054A (en) A kind of lash ship is that the unmanned boat of depressed place ship lays retracting device
WO2017110026A1 (en) Autonomous underwater vehicle
US11772751B2 (en) System for recovering a surface marine craft from a carrier ship
JP2012229005A (en) Method and metal fitting for landing on water and lifting and recovery of underwater vehicle
US7975638B1 (en) Method and device for releasably latching a water vessel to a line
RU2685498C1 (en) Device for capture of floating halyard by autonomous unmanned underwater vehicle
NO320192B1 (en) Facilities for salvaging an underwater vessel
JP4046154B2 (en) Underwater vehicle
JP2016175537A (en) Collection method and collection system of underwater sailing body
KR101411946B1 (en) Vessel stopping device
NO20200043A1 (en) System and apparatus for recovering a vehicle
US3918113A (en) Surface tracker for an underwater vehicle
CN108657394B (en) Automatic operation device and using method of underwater robot for marine operation of beacon ship
RU173894U1 (en) SHIP-HOUSING LIFTING DEVICE FOR A TOWABLE PART OF A HYDROACOUSTIC STATION OF A SPEED SHIP
US3022763A (en) Floating buoy retrieving hook
RU2510354C2 (en) Method of sunk ship surveying by unmanned submersible craft at sea currents
US12214846B2 (en) Cleat for mooring a watercraft, and mooring assembly having a cleat and a line having a stopper
US3788262A (en) Recovery hook assembly
KR102733433B1 (en) Unmanned submersible launching and recovery apparatus, control system thereof, unmanned submersible launching method and recovery method