Object and purpose of research. This paper studies deepwater submersibles for hydrological researches at large depths, search of sunk objects, rescue operations and control of state borders. The purpose of the study is to explore engineering solutions for stabilization and control of deep-water submersibles at different depths when sea water density Эр varies depending on depth δη, temperature δT salinity δS and adiabatic expansion / compression of water, as well as to study expansion / compression of the submersible's hull as function of δη, δT,δS. Materials and methods. Study of anti-phase interaction p,δV_(ηi) and δр_(ηi)V_(ηi) at different depths and compression of the hull made of the materials with different yield strengths, Young's moduli and specific mass. Main results. The study yielded the mathematical condition of self-stabilization for the deepwater submersible at different depths, by means of assigning a conditional design depth for selected hull material, so as to ensure positive residual buoyancy of the submersible at any depth. The mathematical model was developed for the problem of deepwater submersible stabilization, and the example of calculation provided in this paper confirms the efficiency of the suggested method. Conclusion. The study suggests a new method of ensuring self-stabilization of deepwater submersibles at standstill for any depth, based on the anti-phase interaction of sea water density change depending on depth, as well as of the changes in temperature, salinity and hull compression in diving / surfacing conditions. The paper justifies optimal selection of the material that offers a significant gain in specific hull weight.%Объект И цель научной работы. Глубоководные подводные аппараты (ГПА), предназначенные для гидрологических исследований на больших глубинах, поиска затонувших объектов, выполнения спасательных операций и охраны государственных границ. Целью исследования является поиск инженерных решений задачи стабилизации и управления ГПА на разных глубинах при изменении плотности морской воды Эр от изменения глубины 5л, температуры δГ, солености 55 и ее адиабатического расширения/сжатия, а также расширения/обжатия его корпуса в функции δп, δГ, δS. Материалы И методы. Исследование противофазного взаимодействия р,δv_η и δр_(ηi)V_(ηi), на разных глубинах и обжатия корпуса, выполненного из материалов, имеющих разные пределы текучести, модули упругости и удельную массу. Основные результаты. Получено математическое условие самостабилизации ГПА на заданных глубинах путем назначения условной расчетной глубины для выбранного материала корпуса, обеспечивающее положительную остаточную плавучесть ГПА на любых глубинах. Разработана математическая модель решения задачи самостабилизации ГПА и приведен расчетный пример, подтверждающий эффективность предложенного способа. Заключение. Предложен новый метод обеспечения самостабилизации глубоководных аппаратов на любой глубине без хода на основе противофазного взаимодействия изменения плотности морской воды при изменении глубины, температуры, солености и обжатия его корпуса при погружении/всплытии. Обоснован рациональный выбор материала, обеспечивающий существенный выигрыш в удельной массе корпуса. глубоководные подводные аппараты; противофазность обжатия корпуса и изменения плотности морской воды; выбор материала корпуса
展开▼
