Вступ:
Ідея написати цю статтю прийшла несподівано. Як то раз, я натрапив на форум - "підводний човен для риболовлі". Там було багато різних ідей і теорій, як вистежити і зловити рибу за допомогою RC-субмарини і самонавідних торпед, але ні йоти практики, а так як тема сама по собі дуже цікава, я став збирати інформацію по цій темі. Звичайно ж ми не будемо опускатися до лову риб за допомогою RC-субмарини, оскільки. Опитавши рибалок - з'ясував, що в наших водоймах це абсолютно утопічна ідея.
Тож почнемо,
Принцип роботи і завдання торпедних апаратів:
Завдання торпедного апарату - це безпечне зберігання Торедо під час походу судна, вистрілювання торпеди, і зручна і швидка їх перезарядка. За своїм принципом роботи, торпедні аппартах діляться на пневматичні і гідравлічні. Розглянемо сучасні типи торпедних апаратів і принцип їх роботи.
пневматичні:
Принцип роботи торпедного апарату можна почитати тут. Можу додати тільки про беспузирную стрілянину.
При виході торпеди разом з нею з торпедного апарату виривається повітряний міхур, що демаскує місце підводного човна, тому був розроблений Торпедний апарат беспузирной торедной стріляниною.
Принцип дії системи беспузирной торпедної стрільби полягав в тому, що після того як торпеда набувала необхідну швидкість руху в апараті (після проходження двох третіх довжини труби), автоматично відкривався випускний клапан і проводився перепуск повітря з торпедного апарату всередину міцного корпусу підводного човна. При цьому тиск в трубі апарату падало нижче заботного, і забортної вода заповнювала звільнилися від повітря простір. Після заповнення труби торпедного апарату частина води надходила через випускний клапан в спеціальну торпедо-замісну цистерну в кількості, що компенсує негативну плавучість вистріляли торпеди. Закривання випускного клапана відбувалося автоматично в той момент, коли в торпедо-замісну цистерну надходила необхідна кількість забортної води.
Схема пневматичного торпедного апарату з системою беспузирной торпедної стрільби:
1 - Розма відкривання передньої кришки; 2 - запобіжний клапан; 3 - безповоротний клапан; 4 - бойовий балон; 5 - горловина установки ходу торпеди; 6 - курковою зачіп; 7 - горловина над впускним і замикаючим клапанами торпеди; 8 - задня труба; 9 - передня труба; 10 - торпеда; 11 - привід відкривання передньої кришки і волнорезного щита; 12 - труба системи осушення і вентиляції; 13 - передня кришка; 14 - волнорезний щит; 15 - волнорезний щит в "втопленому" (бойовому) положенні; 16 - ординарний клапан
пневмогідравлічні:
На великих глибинах, понад 60 метрів, застосування пневматичних торпедних апаратів, що стріляють стисненим повітрям, стає проблематичним. Вони вимагають більшої витрати повітря і стають дуже важкими. У цьому випадку застосовують пневмогидравлические торпедні апарати, де виштовхує торпеду сила створюється імпульсним пневмогідравлічним насосом, тобто замість повітря, торпеду видавлює вода.
Схема пневмогидравлического торпедного апарату:
1 - система повітря високого тиску; 2 - стрельбового балон; 3 -клапан затоплення і осушення апарату; 4 - цистерна кільцевого зазору; 5 - клапан продування і вентиляції цистерни; 6 - торпедний апарат; 7 - вентиляція і продування труби торпедного апарату; 8 - клапан для входу води в торпедний апарат; 9 - водяний циліндр пневмогидравлического штовхача; 10 - забортний клапан; 11 - повітряний циліндр пневмогидравлического штовхача; 12 - стрельбового клапан
Технічні проблеми для моделей:
Як вже описувалося вище, що при пострілі торпеди, негативна плавучість човна зменшується на масу вистріляли торпеди і відповідно човен отримує дифферент і позитивну плавучість на ніс. Деякі човни після торпедного залпу взагалі викидає на поверхню. Тому модель необхідно діфферентовать, за допомогою, носової баластної цистерни або передніх рулів занурення. Якщо повторювати конструкцію оригінальних торпедних апаратів з торпедо-замінними баластними цистернами, то це дуже сильно ускладнить кострукцию моделі, через більшої кількості дрібних і точних механічних деталей і досить складної електроніки для управління ними.
Щоб, уникнути виготовлення торпедо-замісних баластних цистерн, слід розрахувати і виготовити торпеду так, щоб вага торпеди відповідав вазі води обсягу самої торпеди. Таким чином торпедний апарат виконує роль торпедозаместітельной баластної цистерни після пострілу торпеди.
Способи вистрілювання торпед:
У природі я знайшов кілька типів торпедних апаратів з різними способами вистрілювання торпед. На практиці бачив тільки механічний, а на фотографіях, повітряний.
Принцип цього типу такий же, як і у справжнього торпедного апарату. Торпеди вистрілюються під тиском стисненого повітря.
Принцип роботи:
При подачі команди "пуск торпеди", SERVO№2 відкриває кришку торпедного апарату. Кришка торпедного апарату необхідна, щоб утримувати торпеду в торпедному апараті при різних рухах човна під час походу. Після цього SERVO№1 відкриває клапан балона і стиснене повітря входить в торпедний апарат, і під тиском повітря торпеда вистрілюється. При пострілі, в момент, коли торпеда виходить з торпедного апарату спрацьовує мікровимикач, який включає мотор торпеди.
плюси:
Замість балонів можна використовувати стаціонарний або багаторазовий повітряні резервуари, наприклад, балон з стисненим повітрям для прочищення CD-приводів або використовувати стаціонарні повітряні Миникомпрессор.
мінуси:
- Якщо використовувати балон, його необхідно попередньо протикати, а це значить, що потрібно використовувати дуже хороші ущільнення, щоб не падав тиск в балоні під час походу човна.
- Виготовлення або покупка високоточних повітряних клапанів.
- Діаметр торпеди повинен досить точно бути підігнаний під діаметр труби торпедного апарату, щоб повітря з балона не просочується між стінками торпеди і торпедного апарату.
- Змащувати торпеду густим мастилом перед її зарядкою в торпедний апарат.
Це cамий простий спосіб у виготовленні і налаштуванні.
Зацеп стримує торпеду і пружину одночасно, тому тут використовується тільки одне SERVO на торпеду. Оскільки труба торпедного апарату має перфоровані стінки, що б при пострілі торпеди був відсутній ефект гідроамортизатора, так як торпеди з торпедними трубами знаходяться постійно в воді.
Принцип дії:
Після команди "Пуск Торпеди" зачіп знімається з торпеди і пружина видавлює торпеду назовні.
плюси:
- Використання одного SERVO на одну торпеду.
- Діаметр труби необов'язково точно підганяти під діаметр торпеди.
- Немає необхідності виготовляти передні кришки спеціально для кожної торпедної труби.
мінуси:
- Зовнішній вигляд торпеди не відповідає дествительно через канавки для зачепа.
- Необхідність використовувати міцні осі до гвинтів в торпеді, тому що на них постійно діє сила пружини.
- Стиснення пружин при зараядке торпеди.
- Дріт пружини необхідно герметизувати або виготовляти її з нержавіючої сталі.
- Перфоровану трубу виготовляти з нержавіючого матеріалу, (мідь, латунь, пластик).
Такі види вистрілювання торпед досить часто зустрічається в модельних конструкціях.
Принцип дії:
У вихідному состаянии SERVO№2 закрито. Після подачі команди "пуск торпеди", SERVO№1 знімає зацеп з пружини, пружина своїм бойком б'є по горловині балона через отвір, в трубі торпедного апарату. При цьому торпеда удержіваеться передньої кришкою. Через деякий час, коли збільшився тиск в торпедному апараті, SERVO№2 відкриває кришку торпедного апарату і торпеда під тиском повітря, вистрілює.
Зацеп для кришки, як і сама торпеда, повинен бути дуже міцним, щоб стримати торпеду під час протиканія балона.
Балони з стисненим повітрям, використовуються від газових пістолетів або від сифонів.
плюси:
- Торпеди обходяться без гвинтів і моторів, що спрощує їх конструкцію, але при цьому торпеди стають некерованими.
мінуси:
- Сильно спотворюється зовнішній вигляд задньої частини торпеди, через відсутність гвинтів.
- Кожен раз, при перезарядці торпед, необхідно прикладати чимало зусиль для стиснення пружин, тому що для протиканія балона потрібно ударне зусилля в 10 - 15 кг.
- Дріт пружини необхідно герметизувати або виготовляти пружину з нержавіючої сталі.
- Діаметр торпеди повинен точно бути підігнаний під діаметр труби торпедного апарату, щоб повітря з балона не просочується між стінками торпеди і торпедного апарату.
- Змащувати торпеду густим мастилом перед її зарядкою в торпедний апарат.
- Необхідно використовувати напрямні для пружини, внутрішній або зовнішні, щоб пружина потрапляла бойком точно в горловину балона.
- Балони повинні містити достатньо повітря, не тільки для вистрілювання, але і для подальшого ходу торпеди до мети.
Це найдорожчий і найскладніший у виготовленні спосіб, але дуже простий і зручний у використанні.
Принцип дії:
При подачі команди "пуск торпеди", SERVO заздалегідь відкриває кришку торпедного апарату, далі включається двигун і за допомогою редуктора висувається поршень разом з топедой. Зупиняється двигун, коли шток дійде до кінцевої точки і вимкне кінцевик.
Якщо застосовувати редуктор з малим коеффіціетном передачі, то торпеда буде вистрілюватися досить швидко.
Так само, як і в інших випадках, кришка торпедного апарату необхідна, щоб утримувати торпеду при різних рухів човна під час походу.
Концевики на редукторі оберігають його від заклинювання, а так само служать для отримання інформації: вийшла торпеда чи ні.
плюси:
- Замість торпедної труби можна використовувати 4 або 3 направляючих стержня з прорізами для поршня, для полегшення ваги торпедного апарату.
- Сильно упращена перезарядка торпед; не потрібно ні стискати пружини, ні проколювати балони.
мінуси:
- Дуже складний у виготовленні і налаштуванні: багато залежних один від одного механічних елементів, установка кінцевиків, не стандартний редуктор.
- На кожну торпедних трубу необхідно виготовляти свій редуктор, що сильно підвищує вартість торпедних апаратів.
- Надійно герметізаціровать сальник для штока, щоб захистити редуктор від вологи.
- Габаритний розмір торпедного апарату (його довжина) дуже велика.
Можна зменшити кількість редукторів до двох; один використовувати для вистрілювання торпед, а другий буде подавати перший редуктор до труб торпедних апаратів по черзі. Система очнь схожа на систему револьвера. Цю систему досить складно виготовити точно і особливо герметично, якщо труби торпедного апарату в човні розташовуються не по колу, як в револьвері.
Висновок.