Над шельфом «шельф»

Как ни необычно, но тридцать лет назад человечество знало о том, что делается в морских глубинах, только немногим больше, чем отечественные древние предки. Дно моря и сейчас для нас — загадочная, малоизвестная «планета», в которой известны лишь в общем рельеф, часть воздуха (вода) да часть населяющих живых существ.

Обстоятельство неосведомленности о физических и биологических параметрах голубого континента в том,что океан очень нехотя говорит собственные секреты: человек фактически лишь в последние десятилетия начал деятельно попадать в гидрокосмос.

Много лет созданием подводных транспортных средств занимается студенческое конструкторское бюро «Океан» Столичного авиационного университета.

Последняя разработка студенческого коллектива — двухместная подлодка «мокрого» типа «Шельф-001». Она с громадным успехом демонстрировалась на проходившей в текущем году Центральной выставке НТТМ-78, посвященной XVIII съезду ВЛКСМ и 60-летию Ленинского комсомола, и была удостоена серебряной и двух медных медалей ВДНХ СССР. Данный двухмоторный подводный «самолет» заинтересовал и читателей отечественного издания.

О деятельности СКБ «Океан» редакция попросила поведать его начальника В. Н. Непокойчицкого.

Все мы обучаемся и трудимся в Столичном авиационном университете. Мы — это коллектив студенческого конструкторского бюро «Океан». «Из-за чего «Океан», — задают вопросы многие^ — вы, возможно, имеете в виду океан воздушный, океан, так сообщить, пятый?» — «Да нет, — отвечаем, — простой океан». Все, что спроектировано и выстроено нами, предназначено для его освоения.

Делали буксировщики и зонды, движители и подводные планёры, имитирующие работу рыбьих плавников…

Но больше всего завлекают нас подводные машины. Полное их наименование «подводные носители легководолазов».

За последние годы создали пара вариантов таких аппаратов и всесторонне испытали их. Практически все они в свое Время демонстрировались на ВДНХ СССР и были отмечены золотыми, серебряными и медными призами. Кое-какие побывали на интернациональных выставках в Болгарии, на Острове Свободы, в Соединенных Штатах и Италии.

Рис. 1. Компоновка двухместной подлодки «Шельф-001»:

1 — фара, 2 — гидролокатор, 3 — приборный щиток, 4 — обтекатель, 5 — аккумуляторная батарея, 6 — балластная цистерна, 7 — распределительный блок электрической совокупности, 8 — руль направления, 9 — киль, 10 — гидродинамическое кольцо, 11 — элевон, 12 — ходовой электродвигатель, 13 — руль направления (нижний), 14 — сбрасываемый катастрофический балласт, 15 — дифферентная совокупность.

Рис. 2. Балластная цистерна:

1 — пневмоклапан выпуска воздуха, 2 — предохранительный клапан, 3 — корпус цистерны, 4 — продувочный штуцер, 5 — пневмоклапан впуска воды, 6 — автомат компенсации забортного давления, 7 — датчик контроля плавучести лодки.

Рис. 3. Принципиальная схема штурвальной колонки.

Начало серии подводных аппаратов положил созданный в первой половине 60-ых годов двадцатого века (действительно, не в отечественном СКБ — его тогда еще не существовало) подводный планер МАИ-2. Собственного двигателя он не имел, а следовал на буксире за траулером, наряду с этим «пилот» имел возможность вести наблюдения за тралом и определять эффективность его работы.

Естественным продолжением данной тематики стала подводная мини-лодка МАИ-3, выстроенная нами спустя…

8 лет.

На ней были фактически все свойственные таким аппаратам органы управления, приводилась она в перемещение электромоторами и имела возможность транспортировать двух человек. Опробования лодки на Черном море и в Тихом океане продемонстрировали ее хорошие эксплуатационные качества, ко одновременно с этим выявились и кое-какие недоработки.

В частности, размещение пассажира и водителя рядом между собой не давало возможности уменьшить мидель лодки, создающий большое сопротивление перемещению, что сказывалось на скорости и на дальности хода, да и совокупность управления была не на высоте.

И все это обращало нас к поиску новых технических ответов. От проекта к проекту не сильный мест становилось меньше и меньше…

Сейчас перед нами стоит весьма важная задача — отработать носитель для передачи его в индустрию. Мы полагаем, что СКБ с этим справится: последней отечественной работе предшествовало пять экспериментальных аппаратов для того чтобы типа и громадный комплекс изучений в ходе их доводки.

В случае если делать выводы по количеству желающих трудиться в СКБ «Океан», то оно одно из самых популярных в университете.

Приходят к нам фактически со всех факультетов — и «зеленые» первокурсники, и люди умелее — студенты старших направлений. К сожалению, принять можем далеко не каждого — территориальные возможности СКБ более чем скромны. Предпочтение отдаем тем, кто приносит собственную идею.

Идею какого-либо фантастического аппарата, прибора, процесса. Таких подключаем к умелым сотрудникам, учителям, даем возможность как направляться потрудиться над обоснованием собственного проекта. Очевидно, наряду с этим любой трудится и по главной тематике «Океана».

А созревшая мысль, даже если она неосуществима в рамках отечественного университета, не исчезает. На систематично проводимых научно-технических семинарах студенты выступают с докладами, воображая на суд сокурсников выношенные проекты. И жаркие споры, иногда разгорающиеся в том месте, в большой степени содействуют обнаружению оптимальных ответов.

А ведь затевать работу с молодыми конструкторами обычно приходится с самого начала.

Войти в курс дела оказывает помощь начинающим структура отечественного СКВ.

Так, «Шельф», к примеру, разрабатывали пять конструкторских бригад, управляли их ветераны СКВ (старшекурсники либо дипломники), а помогали им начинающие, студенты младших направлений. Такая совокупность работы с одной стороны, содействует преемственности опыта старших, а с другой — оказывает помощь «начальникам» воспитывать в себе будущих начальников производства.

В итоге члены СКВ становятся конструкторами с полностью настоящим восприятием всего процесса создания сложного агрегата — от эскизных зарисовок до рабочих чертежей и от заготовок до сделанных собственными руками узлов и деталей.

Студентов, окончивших университет и прошедших школу СКВ, встречают на фирмах нашей страны. Они, в большинстве случаев, сразу же, без периода адаптации, включаются в производственные дела.

Много отечественных «сотрудников», признавая их конструкторский и исследовательский опыт, распределяют по окончании получении ими диплома на кафедры университета.

Заинтересованность в настоящих итогах заставляет студентов глубже влезать в сущность дела: это полезно и дли СКВ, и для совершенствования будущих экспертов. В случае если сказать конкретно, то лишь по теме «Шельф» было защищено 18 курсовых проектов.

Кроме изготовления и проектирования сложных агрегатов, студенты выполняют громадную экспериментальную и исследовательскую работу, испытывают созданную ими технику.

А это повышает ответственность в ходе расчётов и конструирования подводных аппаратов. К тому же опробования аквамобилей содействовали овладению ребятами профессией легководолаза.

Сейчас поподробнее поведаем о «Шельфе-001».

Это экспериментальный подводный носитель для двух аквалангистов.

Он разрешает расширить радиус действия подводников-исследователей с 400—800 м до двадцати километров, а физические упрочнения, затрачиваемые на данный момент аквалангистами на передвижение к району изучений, направить на нужную работу.

Предполагаемые области применения отечественного аппарата: перевозка пассажиров, своевременная связь между подводными объектами обследование больших по площади либо протяженности подводных плантаций, исследовательские работы на глубинах до 50 м, кино- и фотосъемка.

В случае если проводить чисто внешние аналогии, то «Шельф» возможно сравнить с подводным двухмоторным «самолетом» маленьких размеров со всеми свойственными таковой схеме органами управления.

Суммарная мощность силовой установки около двух киловатт. Любой электродвигатель вращает четырехлопастный винт и развивает тягу 25 кг. Источником энергии есть аккумуляторная батарея, емкость которой разрешает двигателям трудиться как минимум несколько часов.

Аквамобиль управляется (по курсу, дифференту и крену) лишь одним штурвалом. Аккуратными органами управления являются вертикальные поворотные рули направлении (верхний и нижний) и элевоны, являющиеся рулями глубины при одновременном согласованном их отклонении, и элеронами — при взаимно противоположном.

Привод всех рулевых поверхностей — тягово-тросовый. Элевоны связаны со штурвалом тягами, а руль поворота — тросами.

Штурвальную колонку возможно отклонять от себя на 15° и на себя на 18° от нейтрального положении, что приводит к соответственному отклонению элевонов (в режиме рулей глубины) на 30° и 35°. Вращение же самого штурвала на ±60° от нейтрали приводит к соответственному отклонению руля поворота на ±35°.

Управление по курсу осуществляется верхним и нижним поворотными килями.

Оба они крепятся консольно к двум валам, соединенным между собой фрикционной муфтой. В паз, образованный двумя половинами данной муфты, пропущен трос управления. Оба вала посажены во фторопластовые подшипники. Любой киль прикреплен четырьмя болтами к накладке, приваренной к концу сала. Неподвижные части килей выклеены из стеклоткани и установлены конкретно на каркас кормовой части носителя. Стабилизаторы пристыкованы к каркасу совершенно верно равно как и неподвижные части киля.

Подобно рулям направления сделаны и элевоны. Соединение их со штурвалом — твёрдыми тягами.

Кстати, такая схема управления аквамобилем — рулём и элевонами поворота — в первый раз показалась лишь на «Шельфе». Мы пробовали руководить струйными рулями и нашими лодками, расположенными конкретно за соплом водометного движителя, и поворотом винтомоторных установок.

Но все эти схемы были или через чур громоздкими, или потребовали затрат столь дефицитной на борту электричества, или не снабжали достаточной маневренности. Неприятность выбора совокупности управления носителем продолжительное время оставалась открытой, потому, что мнения участников СКБ по этому поводу разделились.

Но в один раз по окончании достаточно «твёрдого» спора кто-то неуверено внес предложение: «А из-за чего бы не воспользоваться схемой управления «летающего крыла»?» Главные разработчики Алексей Помазкин и Виктор Майоров сначала скептически восприняли эту идея. По всей видимости, чересчур очень сильно довлела над ними мысль управления аквамобилем посредством поворотных двигателей, но по окончании проработки ее за кульманом оказалось, что это снабжает и меньшее сопротивление перемещению, и хорошую маневренность, а конструктивное воплощение выяснилось кроме того более несложным.

Рис. 4. Исполнительные органы управления лодкой:

А — по крену и глубине: 1 — качалка, 2 — тяга, 3 — стабилизатор, 4 — элевон. Б — по направлению: 1 — киль, 2 — рулевой вал, 3 — трос управления, 4 — фрикционная муфта, 5 — нижний руль направления, 6 — фторопластовая шайба, 7 — подшипники скольжения, 8 — дюралюминиевая накладка, 9 — болты крепления руля направления, 10 — верхний руль направления.

Рис.

5. Неспециализированный вид аквамобиля.

Рис. 6. Оборудование кабины аквамобиля:

1 — ручка управления заполнением балластной цистерны, 2 — кран подпитки балластной цистерны воздухом большого давления, 3 — ручки управления оборотами двигателей, 4 — штурвал, 5, 11 — тахометры, 6 — выключатель бортового электропитания, 7, 9 — манометры большого давления, 8 — гидролокатор, 10 — магнитный компас, 12 — глубиномер, 13 — кран подпитки совокупности жизнеобеспечения воздухом большого давления, 14 — рукоятка сброса аварийного балласта.

Один из ответственных органов управления аквамобилем — балластная цистерна. Изменяя плавучесть аппарата, цистерна разрешает ему всплывать и погружаться. Действительно, это возможно делать и без балластной цистерны, за счет горизонтальных рулей, но такое вероятно только в движении. Для погружения направляться открыть верхний и нижний пневмоклапаны: наряду с этим через нижний в цистерну попадает забортная вода, а через верхний выходит воздушное пространство.

За трансформацией плавучести возможно замечать по смонтированному в кабины стрелочному индикатору.

Важной есть неприятность поддержания в балластной емкости давления, равного забортному. Дело в том, что узкая оболочка цистерны неимеетвозможности противодействовать какое количество-нибудь большим внешним нагрузкам и на громадной глубине возможно деформирована.

Дабы этого не случилось, на лодке предусмотрен автомат компенсации; при всплытии сжатый воздушное пространство неспешно стравливается через предохранительный клапан. Само же всплытие является следствием создания избыточного давления воздуха (продувки) в балластной цистерне.

Мысль наддува балластной цистерны появилась не сходу.

Первые отечественные лодки — в частности, МАИ-3 и МАИ-7 — автомата компенсации не имели, а внешнему давлению мы пробовали противопоставить достаточно твёрдую оболочку балластной цистерны. Но и вес наряду с этим получался очень большим, и неприятность ее стойкости на громадных глубинах (на пятидесяти метрах внешнее давление — 5 атм!) оставалась открытой,

В «аккумуляторная» Андрея Тетерятника появилось предложение сделать цистерну тонкостенной, из алюминиевого страницы, а наружное давление нейтрализовать избыточным давлением воздуха в балластной емкости. Расчеты продемонстрировали, что вес новой совокупности меньше, чем ветхой, а надежность ее стала фактически стопроцентной.

Большая часть совокупностей на аквамобиле для большей надежности задублировано.

Так, кроме основной, на лодке имеется совокупность аварийного всплытия, которой возможно воспользоваться при неполадках в балластной цистерне. При полном затоплении цистерны она разрешает аппарату купить хорошую плавучесть.

В совокупность жизнеобеспечения входят: восемь семилитровых баллонов со сжатым воздухом (рабочее давление в каждом — 200 атм), запорный вентиль для перекрытия воздуха, поступающего к дыхательному автомату, и сам дыхательный автомат.

Последний складывается из двух блоков редуктора, понижающего давление воздуха до так именуемого установочного (до 5—6 атм), и фактически дыхательного автомата, подающего аквалангистам воздушное пространство под давлением внешней среды.

В то время, когда стали говорить о «Шельфе» как о прототипе будущего промышленного примера, поднялась неприятность надежности аквамобиля. Бригаде Игоря Галкина, а вместе с ней и всему отечественному коллективу было нужно прочно поразмыслить над дублированием многих совокупностей.

Так, к примеру, парни предусмотрели сброс балласта как чисто механическим методом, так и посредством пневматики; фонарь кабины экипажа произошло либо, либо применить совокупность аварийного сброса. И без того фактически со механизмами и всеми узлами, важными за нейтрализацию аварийных обстановок.

Корпус «Шельфа» — комбинированной конструкции.

Каркас носовой части склепан из алюминиевых (сплав АМr-6) профилей и обшит листовым дюралюминием толщиной 0,6 мм, а кормовой — сварен из труб (нержавеющая сталь) и облицован стеклопластиком толщиной 3,5 мм. Кабина, занимающая переднюю часть лодки, закрыта легким фонарем. пассажира и Сиденья пилота находятся в ней тандемом.

Кормовая часть носителя отведена под аккумуляторную батарею, балластную цистерну, распределительный блок электрической совокупности и узлы крепления вертикального и горизонтального оперения.

В случае если сравнивать все выстроенные нами подводные аппараты, то возможно подметить, что «Шельф-001» выгодно отличают от предшественников хорошие гидродинамические формы, снабжающие малое лобовое сопротивление и красивую маневренность.

Это заслуга компоновщика Вячеслава и нашего дизайнера Гасюнаса. Может создаться чувство, что ему трудиться было несложнее всех: ну поразмыслишь, чего в том месте, забрал и нарисовал, дабы было красиво! — но это далеко не так. Дело в том, что Славе все время приходилось сопоставлять несопоставимое и мирить непримиримое: любая из конструкторских «микробригад» потребовала соответствия неспециализированной компоновки как раз их устройствам, время от времени кроме того в ущерб вторым.

Объединить все несоответствия, заключить все совокупности лодки в совершенный по обтекаемости корпус, скомпоновать пилотский и пассажирский посты так, дабы экипажу было комфортно и безопасно трудиться, — в этом-то и заключалась задача отечественных живописцев-конструкторов. И они ее удачно решили.

В текущем году аквамобиль проходит всесторонние опробования на Черном море.

Уточняются заложенные в проект чёрта, отрабатывались совокупности — особенно те, что несут ответственность за жизнеобеспечение, моделировались аварийные обстановки…

Мы верим: пройдет не столь уж большое количество времени, и в прибрежных глубинах континентального шельфа носителя, подобные отечественному, станут столь же распространенными, как и машины на суше. Проект массового аквамобиля, созданного с учетом требований серийного производства, уже создан в отечественном СКБ, и сейчас дело за индустрией.

Игромир

Над шельфом «шельф»

Рандомные статьи:

Первые на шельфе. Специальный репортаж Роберта Францева

Похожие статьи, которые вам понравятся: