Стендовая установка для моделирования воздействия воды на подводное устройство

 

Изобретение относится к техническим средствам экспериментальной гидродинамики . Цель изобретения - расширение функциональных возможностей установки. Стендовая установка содержит гидролоток 1, в который погружены модель 2 подводного устройства и подвесная платформа, выполненная в виде горизонтального щита 3, закрепленного с возможностью изменения глубины его погружения. Для этого к щиту 3 в его углах прикреплены четыре вертикальные штанги 4, верхние кон цы которых закреплены на винты. На бортах гидролотка 1 навинчены маховики, подпирающие снизу указанные дуги. К нижней части модели 2 в месте предполагаемого крепления заглубляющего крыла одним своим концом присоединена тяжелая гибкая нить 15, выполненная из тяжелой цепи, что обеспечивает нити равномерное по длине распределение веса. Другой конец гибкой нити 15 уложен на подвесную платформу, т. е. на щит 3. Модель 2 подводного устройства соединена при помощи модели 16 буксирного троса с балкой 17, опертой на боковые стенки гидролотка 1. На балке 17 установлен барабан 18, на который заведен коренной конец модели 16 буксирного троса, что позволяет , вращая его,изменять длину модели 16 буксирного троса. 2 ил. со с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 01 М 10/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

6 (21) 4785959/11 (22) 24.01,90 (46) 30.04.92. Бюл. ¹ 16 (71) Централ ьн ы и научно-исследовательский институт "Гидроприбор" (72) М.3. Нисневич, Г, Г, Пиянзов, Б. А. Мельников, В. А. Третьяков и Л. Е. Мейлер (53) 639,2,081.1(088.8)

{56) Авторское свидетельство СССР

¹ 330000779999, кл. G 01 М 10/00, 1969, (54) СТЕНДОВАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ВОЗДЕЙСТВИЯ ВОДЫ НА

ПОДВОДНОЕ УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к техническим средствам экспериментальной гидродинамики. Цель изобретения — расширение функциональных воэможностей установки.

Стендовая установка содержит гидролоток

1, в который погружены модель 2 подводного.устройства и подвесная платформа, выполненная в виде горизонтального щита 3, Я2,, 1730546 А1 закрепленного с воэможностью изменения глубины его погружения. Для этого к щиту 3 в его углах прикреплены четыре вертикальные штанги 4, верхние концы которых закреплены на винты, На бортах гидролотка 1 навинчены маховики, подпирающие снизу указанные дуги. К нижней части модели 2 в месте предполагаемого крепления заглубляющего крыла одним своим концом присоединена тяжелая гибкая нить 15, выполненная иэ тяжелой цепи, что обеспечивает нити равномерное по длине распределение веса. Другой конец гибкой нити 15 уложен на подвесную платформу, т. е. на щит 3. Модель 2 подводного устройства соединена при помощи модели 16 буксирного троса с балкой 17, опертой на боковые стенки гидролотка 1, На балке 17 установлен барабан 18, на который заведен коренной конец модели 16 буксирного троса, что позволяет, вращая его,изменять длину модели

16 буксирного троса. 2 ил.

1730546

Изобретение относится к техническим средствам экспериментальной гидродинамики, в частности к стендовым установкам для моделирования воздействия воды на подводное устройство, Оно может быть использовано для моделирования динамики буксируемого в воде устройства в вертикальной плоскости.

Известно использование для подводного поиска буксируемых устройств с одним поисковым элементом, снабженным системой управления его движением в вертикальной плоскости, например, перекладываемой несущей поверхностью. Для правильного выбора параметров системы управления — мощности привода, угла перекладки и площади несущей поверхности и т. п„а также для определения достигаемых перемещений подводного устройства проводят натурные, что сложно и трудоемко, или модельные исследования. Последние проводятся при помощи стендовых установок.

Известна стендовая установка для испытаний гидроакустических устройств, содержащая опытовый бассейн, буксировочное устройство, измерительную и регистрирующую аппаратуру, причем буксировочное устройство выполнено в виде плавучей платформы с понтонами, на которой размещена измерительная аппаратура, а регистрирующая аппаратура размещена в помещении опытового бассейна.

Известная стендовая установка позволяет моделировать воздействие воды на подводное устройство, в том числе и на буксируемое, но для моделирования динамики его в вертикальной плоскости необходимо либо предусматривать в модели буксируемого устройства механизм изменения вертикальной силы, либо иметь набор модулей подводного устройства с различной отрицательной плавучестью (различным крилом, различным углом перекладки крыла) и менять указанные модели. Первый из этих вариантов трудно осуществить из-за малости размеров модели, а второй требует больших затрат и обладает низкой производительностью.

Известна также стендовая установка для моделирования воздействия воды на подводное устройство, содержащая гидролоток для модели подводного устройства и подводную платформу, закрепленную с возможностью изменения глубины ее погружения.

Конструкция известной стендовой установки не позволяет произвести моделирование динамики буксируемого устройства в вертикальной плоскости, что сужает ее функциональные возможности.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей.

Поставленная цель достигается тем, что известная стендовая. установка для моделирования воздействия воды на подводное устройство, содержащая гидролоток для модели подводного устройтства и подвесную платформу, закрепленную с возможностью изменения глубины ее погружения, снабжена гибкой нитью с равномерным по длине распределением веса, имеющей воэможность присоединения одним концом к модели, а другой конец которой уложен на подвесную платформу.

На фиг. 1 показана стендовая установка, общий вид; на фиг. 2 — то же, вид сверху.

Стендовая установка для моделирования воздействия воды на подводное устройство содержит гидролоток 1, в который погружены модель 2 подводного устройства и подвесная платформа, выполненная в виде горизонтального щита 3, закрепленного с возможностью изменения глубины его погружения Н. Для этого к щиту 3 в его углах прикреплены четыре вертикальные штанги

4, верхние концы которых закреплены на двух поперечных перекладинах 5 и 6. Перекладины S и 6 связаны между собой дугами

7 и 8, надетыми на винты 9 и 10, На бортах гидролотка 1 под дугами 7 и 8 установлены опоры 11 и 12, в которых закреплены концы винтов 9 и 10. На этих винтах под дугами 7 и 8 навинчены маховики 13 и 14, подпирающие снизу указанные дуги. К нижней части модели 2 подвижного устройства в месте предполагаемого крепления эаглубляющего крыла одним своим концом присоединена тяжелая гибкая нить 15, выполненная из тяжелой цепи, что обеспечивает нити равномерное по длине распределение веса. Другой конец гибкой нити 15 уложен на подвесную платформу, т. е. на щит 3: Модель 2 подводного устройства соединена при помощи модели 16 буксирного троса с балкой 17, опертой на боковые стенки гидролотка 1. На балке 17 установлен барабан

18, на который заведен коренной конец модели 16 буксирного троса, что позволяет, вращая его, изменять длину модели 16 буксирного троса.

Стендовая установка работает следующим образом.

В гидролоток 1 помещают подвесную платформу — щит 3, погружают его на глубину Н. Затем в гидролоток 1 помещают модель 2 подводного устройства и сматывают с барабана 18 необходимую из условий моделирования длину (модели 16 буксирного троса. Предварительно к модели 2 присоединяют тяжелую гибкую нить 15, нижний

1730546 конец которой помещают на щит 3. В гидролотке создают поток воды со скоростью V.

Скорость также выбирается из условия моделирования, например, из условия равенства числа Фруда натуры и модели (число 5

Фруда Fr = -, где L — линейный размер; чу L.

g — ускорение силы тяжести). Под воздействием потока воды модель 2 подводного устройства занимает некоторое положение по 10 глубине, характеризуемое глубиной погружения hi и расстоянием до щита 3 hz, Это расстояние фиксируется, например, в ре- зультате наблюдения через прозрачную стенку гидролотка или путем измерения глу-, 15 бин погружения модели 2 и щита 3. Если отрицательная плавучесть единицы длины тяжелой нити 15 р, то вертикальная сила. действующая на модель 2, равна TM = PM +

+phd(Рм — отрицательная плавучесть моде- 20 ли 2), Таким образом, получаем, что при длине буксирного троса L, = —, вертикальной

r. tÐ силе, действующей на подводное устройст- 25

Тя во Т = —, глубина погружения подводного з (11 устройства составляет H > = —, где m — масm штаб моделирования.

Затем вращением маховиков 13 и 14 геремещают их вверх или вниз по виткам 9 и 10, соответственно поднимая или опуская дуги 7 и 8, в результате чего щит 3 изменяет глубину своего погружения H. Это приводит 35 к изменению нагрузки на модель 2 подводного устройства, так как изменится величина участка тяжелой нити, расположенного между моделью 2 и щитом 3. Увеличение глубины погружения щита 3 вызовет погружение модели 2 и, наоборот.. уменьшение глубины погружения щита 3 — всплытие модели 2. В результате многократных изменений глубины Н погружения щита 3 получают зависимость Н (Т), которая характеризует динамику буксируемого устройства в вертикальной плоскости. Такие исследования можно проводить при различных длинах буксирного троса за счет наматывания или сматывания его модели 16 на барабан 18, Эффективность предлагаемой стендовой установки определяется тем, что по сравнению с прототипом расширяются ее функциональные возможности, так как она позволяет моделировать динамику буксируемого устройства в вертикальной .плоскости, т, е. оп редел ить параметры углубляющей системы, возможности маневра буксируемого устройства в вертикальной плоскости, диапазон глубин его использования.

Формула изобретения

Стендовая установка для моделирования воздействия воды на подводное устройство, содержащая гидролоток для модели подводного устройства и подвесную глатформу, закрепленную с возможностью изменения глубины ее погружения, о т л и ч аю щ а я с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей установки, она снабжена гибкой нитью с равномерным по длине распределением массы, имеющей возможность присоединения одним концом к модели, другой конец которой уложен на подвесную платформу.

1730546

Составитель М, Нисневич

Техред M.Ìîðãåèòýë Корректор О. Головач

Редактор Н.Шитев

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород. ул.Гагарина. 101

Заказ 1508 Тираж Подписное

ВНИИПИ ГосУдарственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5