Способ исследования в лабораторных условиях сотрясений элементов подводного аппарата при воздействии на него подводной ударной волны

Изобретение относится к области испытания конструкции на воздействие подводной ударной волны и может быть использовано для регистрации сотрясений на элементах подводного аппарата при воздействии подводной ударной волны. Сущность: емкость наполняют водой, размещают в ней подводный аппарат с регистратором и подрывают заряд взрывчатого вещества. Заряд взрывчатого вещества располагают в воздухе над поверхностью воды, взрывают его, создавая воздушную ударную волну, которая при взаимодействии с поверхностью воды генерирует подводную ударную волну, покрывающую поверхность корпуса подводного аппарата. Поверхность емкости выстилают водонепроницаемой прослойкой, акустическое сопротивление которой меньше акустического сопротивления воды, а информацию о сотрясениях на элементах насыщения подводного аппарата фиксируют регистратором в режиме реального времени. Технический результат: расширение функциональных возможностей за счет создания в лабораторных условиях возможности для изучения сотрясений на элементах внутреннего насыщения полномасштабного подводного аппарата во время воздействия подводной ударной волны при использовании емкости с водой малых размеров, соизмеримых с ПА. 1 ил.

 

Изобретение относится к области испытания конструкции на воздействие подводной ударной волны (ПУВ) и может быть использовано для регистрации сотрясений на элементах подводного аппарата (ПА) при воздействии ПУВ.

Известен способ испытаний полномасштабного ПА на акватории естественного водоема (полигона) на воздействие ПУВ. По стандартной схеме ударная волна в условиях испытаний задается взрывом в воде заглубленного заряда взрывчатого вещества (ВВ). Эта волна действует на заглубленный на некотором расстоянии от заряда объект испытаний. Озерецковский О.И. Действие взрыва на подводные объект. – М.: ФГУП «ЦНИИХМ», 2007. - 262 с. - 207-211 с. Испытания на акватории, как правило, из-за значительной удаленности ее от организации-разработчика ПА, а также из-за организационных и сезонных факторов являются неоперативными, т.е. не заканчиваются в один полевой сезон. Кроме этого, расходы на логистику и содержание сложной инфраструктуры делает испытания затратными.

Известен лабораторный способ изучения воздействия ПУВ на объекты, который реализуется лабораторной установкой, представляющей собой емкость, наполненную водой, в которой ПУВ генерируют взрывом небольшого по массе заряда ВВ в воде, который воздействует на заглубленный на некотором расстоянии объект исследования (ОИ). Озерецковский О.И. Действие взрыва на подводные объект. – М.: ФГУП «ЦНИИХМ», 2007. - 262 с. - 197-201 с. Данное техническое решение принято в качестве прототипа. Поскольку этот способ позволяет работать лишь с малыми зарядами, то для охвата ОИ ПУВ заданной интенсивности ОИ должен иметь малые габариты. При исследованиях ПА возможно использование моделей, представляющих его уменьшенную копию. Однако, ввиду малости модели, не существует подходящей модели внутреннего насыщения ПА, следовательно, этот способ не может быть использован для изучения поведения элементов внутреннего насыщения ПА при воздействии ПУВ.

Техническим результатом изобретения является расширение функциональных возможностей способа за счет создания в наземных лабораториях условий для возможности изучения сотрясений на элементах внутреннего насыщения полномасштабного ПА во время воздействия ПУВ при использовании емкости с водой малых размеров, соизмеримых с размерами ПА.

Технический результат достигается тем, что при реализации способа исследования в лабораторных условиях сотрясений элементов подводного аппарата при воздействии на него подводной ударной волны емкость наполняют водой, размещают в ней подводный аппарат с регистратором, способ закрепления аппарата при этом может быть различным, и подрывают заряд взрывчатого вещества. Способ отличается тем, что заряд располагают в воздухе над поверхностью воды, взрывают его, создавая воздушную ударную волну, которая при взаимодействии с поверхностью воды генерирует подводную ударную волну, покрывающую поверхность корпуса подводного аппарата, при этом поверхность емкости выстилают водонепроницаемой прослойкой, акустическое сопротивление которой меньше акустического сопротивления воды, а информацию о сотрясениях на элементах насыщения подводного аппарата фиксируют регистратором в режиме реального времени

Таким образом, предлагаемое техническое решение отличается от прототипа наличием новых признаков, и такая совокупность признаков позволяет обеспечить расширение функциональных возможностей способа исследования в лабораторных условиях сотрясений элементов насыщения подводного аппарата при воздействии на него подводной ударной волны. Проведенные испытания позволяют сделать вывод о возможности широкого использования способа в лабораторных условиях.

На чертеже представлен вид сбоку лабораторной установки, реализующей предлагаемый способ, где 1 - заряд ВВ, 2 - емкость с водой, 3 - прослойка из водонепроницаемого материала, 4 - свободная поверхность воды, 5 - корпус подводного аппарата, 6 - регистратор сотрясений.

В предлагаемом способе ПУВ генерируется не по стандартной схеме, при помощи взрыва заглубленного заряда ВВ в воде, а взрывом в воздухе над свободной поверхностью воды 4. Взрыв заряда ВВ 1, расположенного в воздухе над поверхностью воды, налитой в емкость 2, создает воздушную ударную волну (ВУВ), которая, в свою очередь, при взаимодействии с поверхностью воды генерирует в ней ПУВ, покрывающую всю поверхность корпуса подводного аппарата 5, размещенного внутри емкости в воде. Выбор высоты расположения ВВ зависит от параметров заряда и желаемой величины давления. Внутренняя поверхность емкости выстилается водонепроницаемой прослойкой 4, акустическое сопротивление которой много меньше акустического сопротивления воды, например пористой резиной типа губки Р-29 или пенопластом, что позволяет ослабить отражение ударной волны и уменьшить нагрузку на несущую поверхность емкости. Информация о сотрясениях на элементах внутреннего насыщения ПА фиксируется регистратором 6 в режиме реального времени.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет расширить функциональные возможности исследования в лабораторных условиях сотрясений элементов насыщения ПА при воздействии на него ПУВ, используя емкости с водой малых размеров, соизмеримых с ПА.

Способ исследования в лабораторных условиях сотрясений элементов подводного аппарата при воздействии на него подводной ударной волны, характеризующийся тем, что емкость наполняют водой, размещают в ней подводный аппарат с регистратором и подрывают заряд взрывчатого вещества, отличающийся тем, что заряд взрывчатого вещества располагают в воздухе над поверхностью воды, взрывают его, создавая воздушную ударную волну, которая при взаимодействии с поверхностью воды генерирует подводную ударную волну, покрывающую поверхность корпуса подводного аппарата, при этом поверхность емкости выстилают водонепроницаемой прослойкой, акустическое сопротивление которой меньше акустического сопротивления воды, а информацию о сотрясениях на элементах насыщения подводного аппарата фиксируют регистратором в режиме реального времени.



 

Похожие патенты:

Использование: для неразрушающего ультразвукового контроля изделий. Сущность изобретения заключается в том, что осуществляют ввод излучающим преобразователем ультразвуковых колебаний в изделие, прозвучивание свода изделия импульсами ультразвуковых колебаний и прием прошедших свод изделия ультразвуковых колебаний в воздушной среде канала изделия устройством с приемным преобразователем, при этом проводят предварительный ультразвуковой контроль изделия известным способом для определения участков, на которых фиксируется прохождение ультразвуковых колебаний через свод изделия, после чего на один из таких участков устанавливают неподвижно излучающий ультразвуковой преобразователь, выбирают акустически непрозрачный участок изделия для определения на нем сплошности скрепления полимерного материала с прилегающей к нему поверхностью корпуса, а также участок изделия, симметричный ему относительно излучающего преобразователя и образующей поверхности изделия, проходящей через место контакта излучающего преобразователя с поверхностью изделия, ориентируют устройство с приемным преобразователем путем поворота и продольного перемещения относительно оси изделия на участок поверхности канала, радиально противоположный выбранному акустически непрозрачному участку, устанавливают уровень сигнала в пределах экрана без ограничения сверху, и при неподвижно установленном излучающем преобразователе сканируют ультразвуковым приемным преобразователем участки поверхности канала изделия, радиально-противоположные выбранному акустически непрозрачному участку и симметричному ему участку, и последовательно сравнивают сигналы на данных участках, выявляя участки, на которых имеет место относительное уменьшение уровня сигнала, после чего аналогичным образом проверяют другие акустически непрозрачные участки.

Изобретение относится к неразрушающим методам и средствам дефектоскопии технически сложных элементов конструкции. Сущность: элемент конструкции, к которому есть доступ, нагружают переменной механической нагрузкой и вызывают его перемещения.

Изобретение относится к области исследования механических свойств проводящих и диэлектрических материалов при их обработке и может быть использовано при получении информации в процессе различных работ, связанных с токарной обработкой, сверлением, фрезерованием, шлифованием, прокаткой и другими технологическими операциями.

Использование: для неразрушающего контроля эхо-импульсным методом магистрального трубопровода. Сущность изобретения заключается в том, что контроль роста усталостной трещины производят путем одновременной передачи не менее двух сигналов в виде импульсных ультразвуковых колебаний от источников, размещенных в одной плоскости на одной общей платформе, причем сигналы формируют разной частоты и они направлены под разными углами к исследуемому объекту, а прием сигналов производят посредствам устройств, смонтированных на второй платформе в той же плоскости, что и источники импульсных ультразвуковых колебаний, при этом платформы располагают в одной плоскости на внешней стороне магистрального трубопровода, измеряют время распространения ультразвуковых колебаний в исследуемом образце и рассчитывают геометрические характеристики усталостных трещин магистральных трубопроводов.

Использование: для оценки величин дефектов в тестируемом объекте при ультразвуковом тестировании. Сущность изобретения заключается в том, что выполняют оценку величин дефектов в тестируемом объекте, реализуя следующие этапы: определение (S1) набора данных измерений тестируемого объекта; выполнение (S2) обработки способом фокусировки синтезированной апертуры (SAFT-обработки) определенного набора данных измерений; вычисление (S3) ультразвуковых эхо-сигналов для множества величин дефектов в тестируемом объекте посредством моделирования эхо-сигналов для сценария тестирования; выполнение (S4) SAFT-обработки для вычисленных ультразвуковых эхо-сигналов каждой из множества величин дефектов; оценка (S5) величины дефекта в SAFT-обработке определенного набора данных измерений посредством сопоставления SAFT-обработок вычисленных ультразвуковых эхо-сигналов.

Использование: для неразрушающего контроля степени поврежденности металлов контейнеров с отработавшим ядерным топливом. Сущность изобретения заключается в том, что на поверхность контейнера устанавливают ультразвуковые излучатели и приемники сигналов в равном количестве, которые формируют прямоугольные импульсы с соответствующей шириной, длительностью частотой.

Использование: для обнаружения дефектов ультразвуковыми методами. Сущность изобретения заключается в том, что предварительно в процессе калибровки ультразвукового дефектоскопа на эталонном образце - металлической пластине, имеющей одинаковую с водоводом толщину, геометрию и химический состав и акустически нагруженную на воду, пьезопреобразователем излучают в эталонный образец зондирующий УЗ (ультразвуковой) импульс, пьезопреобразователем принимают отраженный опорный эталонный реверберационный УЗ эхо-сигнал, который регистрируют и фиксируют, далее пьезопреобразователь устанавливают в точку контроля на поверхности металлического водовода, в контролируемый водовод пьезопреобразователем излучают зондирующий УЗ импульс, пьезопреобразователем принимают рабочий УЗ эхо-сигнал, который регистрируют и фиксируют, далее из зарегистрированного рабочего эхо-сигнала вычитают зарегистрированный ранее опорный эталонный реверберационный УЗ эхо-сигнал, полученный в результате вычитания разностный измерительный эхо-сигнал запоминают, а о глубине водяного кармана судят по измеренному времени запаздывания первого импульса разностного измерительного эхо-сигнала относительно зондирующего УЗ импульса.

Использование: для ультразвукового обнаружения микротрещин на рабочей выкружке головки рельса. Сущность изобретения заключается в том, что на поверхности катания рельса устанавливают два электроакустических преобразователя, направленных зеркально относительно плоскости поперечного сечения так, чтобы ультразвуковой зондирующий сигнал каждого из них после отражения от нижней выкружки попадал на верхнюю выкружку головки рельса, зондируют головку рельса, для чего, перемещая электроакустические преобразователи вдоль рельса, излучают каждым из них зондирующие и принимают отраженные от верхней выкружки головки рельса ультразвуковые сигналы в соответствующем временном окне, дополнительно принимают ультразвуковые сигналы, отраженные от нижних выкружек головки рельса в соответствующих временных окнах приема, чувствительность приема каждого электроакустического преобразователя во всех временных окнах приема постоянно выбирают так, чтобы получать сигналы от металлургических неровностей на нижней выкружке головки рельса, заключение о наличии и ориентации микротрещин на верхней выкружке головки рельса производят на основе совместного анализа сигналов, полученных электроакустическими преобразователями.

Использование: для ультразвуковой дефектоскопии. Сущность изобретения заключается в том, что на первом этапе опорный эхо-сигнал электроакустической наводки регистрируется и запоминается в блоке накопителя, при этом для формирования опорного сигнала из материала, идентичного материалу контролируемого образца, изготавливается бездефектный эталонный стандартный образец (СО), бездефектность которого гарантируется применением других методов испытаний, размер контролируемой толщины этого бездефектного эталонного образца выбирается большим, чем максимальная толщина контролируемого объекта, что гарантирует отсутствие каких-либо донных сигналов в пределах контролируемого интервала глубин; далее на втором этапе пьезопреобразователь устанавливается на поверхность контролируемого изделия, регистрируется рабочий эхо-сигнал, который подается на первый вход блока вычитания, на второй вход которого подается сигнал из блока накопителя, а сигнал с выхода блока вычитания подается на индикатор.

Использование: для оценки качества конструкций замкнутого контура с внутренней полостью, изготовленных из полимерных композиционных материалов, например углепластика или стеклоуглепластика.

Изобретение относится к устройствам для испытаний на ударные воздействия и может быть использовано при испытаниях на высокоинтенсивные ударные воздействия различных, в том числе и пространственных систем.

Изобретение относится к оборудованию для испытаний приборов на вибрационные и ударные воздействия. Способ заключается в установке двух одинаковых исследуемых объектов на различных системах их виброизоляции и проведении измерений их амплитудно-частотных характеристик.

Изобретение относится к испытательному оборудованию. Стенд содержит основание, на котором установлено два одинаковых бортовых компрессора, при этом один - на штатных резиновых виброизоляторах, а другой - на исследуемой двухмассовой системе виброизоляции.

Изобретение относится к испытательному оборудованию и может быть использовано для исследования систем виброизоляции. Способ заключается в установке двух одинаковых исследуемых объектов на различных системах их виброизоляции и проведении измерений их амплитудно-частотных характеристик.

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к способам определения параметров удара о преграду зерен алмазно-абразивных порошков, имеющих неправильные геометрические формы.

Изобретение относится к испытательному оборудованию и может быть использовано для исследования систем виброизоляции. Способ заключается в том, что на основании располагают дополнительные плиты с закрепленными на них виброизолируемыми объектами, а также регистрирующую аппаратуру, при этом на основании устанавливают исследуемый объект, например аппаратуру летательных аппаратов, в виде двух одинаковых бортовых компрессоров для получения сжатого воздуха.

Изобретение относится к испытаниям на удар, в частности, к системам и методам для моделирования мощного пиротехнического удара в испытываемом компоненте или изделии.

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано в пороховых баллистических установках (ПБУ). ПБУ содержит ствол для размещения в нем метаемого объекта (МО), пороховой заряд (ПЗ), зарядную камеру, соединенную с дополнительной камерой через отверстие с диаметром в зависимости от обеспечения равенства максимальных значений давлений в зарядной и дополнительной камерах в процессе разгона МО.

Изобретение относится к взрывным метающим устройствам, которые могут быть использованы при испытаниях военной техники. Способ задержки прорыва продуктов взрыва по краям метаемой пластины-ударника во взрывном метающем устройстве включает заглубление краев пластины-ударника в пазы, выполненные в примыкающих к ней элементах взрывного метающего устройства.

Изобретения относятся к испытательной технике и могут быть использовано для испытания конструкций на воздействие интенсивных механических нагрузок колебательного характера.

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано в строительстве при расчете ограждающих конструкций зданий. Способ заключается в том, что в исследуемом месте ограждающей конструкции на всю глубину кирпичной кладки отбирают два керна, первый керн отбирают по центру ложковой стороны наружного ряда кирпичей, второй керн отбирают так, чтобы слой раствора находился в центре керна. Каждый из полученных кернов разрезают на цилиндры, каждый из цилиндров испытывают на прочность ударно-импульсным методом, при этом для цилиндров первого керна удары производят только по поверхности кирпича, а для цилиндров второго керна удары производят только по поверхности раствора. После проведения испытаний цилиндры с помощью раствора укладывают в места их отбора в ограждающей конструкции. По измеренным значениям прочности рассчитывают сопротивление сжатию кирпичной кладки в каждом слое конструкции, соответствующем расположению цилиндров. Достигается повышение точности расчета прочностных характеристик ограждающей конструкции из кирпичной кладки путем обеспечения возможности определения прочности во всех ее слоях по всему сечению конструкции за счет измерения прочности образцов, взятых на всю глубину кладки, и без потери прочности конструкции. 1 табл., 1 ил.

Изобретение относится к области испытания конструкции на воздействие подводной ударной волны и может быть использовано для регистрации сотрясений на элементах подводного аппарата при воздействии подводной ударной волны. Сущность: емкость наполняют водой, размещают в ней подводный аппарат с регистратором и подрывают заряд взрывчатого вещества. Заряд взрывчатого вещества располагают в воздухе над поверхностью воды, взрывают его, создавая воздушную ударную волну, которая при взаимодействии с поверхностью воды генерирует подводную ударную волну, покрывающую поверхность корпуса подводного аппарата. Поверхность емкости выстилают водонепроницаемой прослойкой, акустическое сопротивление которой меньше акустического сопротивления воды, а информацию о сотрясениях на элементах насыщения подводного аппарата фиксируют регистратором в режиме реального времени. Технический результат: расширение функциональных возможностей за счет создания в лабораторных условиях возможности для изучения сотрясений на элементах внутреннего насыщения полномасштабного подводного аппарата во время воздействия подводной ударной волны при использовании емкости с водой малых размеров, соизмеримых с ПА. 1 ил.

Наверх