Стр. 2 - В.В. Вельтищев - Упрощенное представление гибкого кабеля переменной длины для моделирования динамики телеуправляемого подводного комплекса

Рис. 1. Конфигурация кабельной привязной системы для НПА:

а

— плавучий кабель;

б

— кабель отрицательной плавучести

сложны и малопригодны для инженерных расчетов. Поэтому в реаль-

ной практике используют упрощенные схемы представления кабеля,

вводят ряд допущений при описании действующих на него нагрузок и

исключают из рассмотрения второстепенные факторы. Представляет-

ся целесообразным распространить такой подход и на формирование

математической модели кабеля с изменяемой длиной.

Принципиальная схема использования телеуправляемого комплек-

са с борта подводного носителя изображена на рис. 1.

Привязная система такого комплекса может быть реализована с

использованием плавучего кабеля или кабеля с отрицательной плаву-

честью (см. рис. 1). В качестве переходного случая можно рассматри-

вать кабель нейтральной плавучести, который в различных гидрологи-

ческих условиях попеременно приобретает небольшой запас положи-

тельной или отрицательной плавучести. В режиме совместного движе-

ния НПА и носителя или при работе аппарата в условиях подводного

течения конфигурация гибкой линии в основном определяется гидро-

динамическим воздействием на кабель. Поэтому в таких режимах оба

рассматриваемых варианта практически эквивалентны. Поведение ка-

беля при отсутствии набегающего потока воды определяется следу-

ющими параметрами: погонной плавучестью и вытравленной длиной

кабеля; относительной позицией НПА и значением вертикальной силы

F

y

, создаваемой его движителями. При использовании кабеля с отри-

цательной плавучестью (рис. 1,

б

) на нижнем участке кабеля образует-

ся петля, которая при малой дистанции НПА от дна может привести

к зацепу за донные объекты. Еще более опасен случай образования

петли на верхнем участке плавучего кабеля (рис. 1,

а

), так как возни-

кает опасность запутывания кабеля в забортных устройствах носите-

ля. Единственной возможностью снизить вероятность возникновения

таких зацепов кабеля является введение в состав телеуправляемого

комплекса системы регулирования длины кабеля. Результаты расчета

ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2012

33