Акустический размыкатель

Акустический размыкатель — это устройство предназначенное для постановки оборудования на морское дно, и затем возврата этого оборудования на поверхность, после получения команды по акустическому каналу связи или по истечении заданного интервала времени.

Рисунок показывает методику использования акустического размыкателя.

Процесс установки

Собирается вся связка инструментов, либо орудий лова для установки на морское дно. Связка содержит в общем случае: полезную нагрузку, плавучесть, якорный груз и собственно акустический размыкатель. Все это последовательно соединено тросом, как показано на рисунке. Связка стравливается в воду и устанавливается на морском дне. По команде от устройства управления акустический размыкатель имеет возможность разорвать механическое соединение с якорным грузом, и плавучесть поднимет на поверхность полезную нагрузку, при этом якорный груз останется на дне.

Процесс работы

Вся связка находится под водой, полезная нагрузка на глубине, определяемой длиной троса и общей глубиной места. Время нахождения под водой определяется задачей, которую выполняет полезная нагрузка размыкателя. Типичное максимальное время работы акустического размыкателя от нескольких месяцев до года.

Процесс извлечения

По команде устройства управления акустический размыкатель разрывает механическое соединение с якорным грузом и вся связка, за исключением якоря поднимается на поверхность . Обычно устройство управления находится на корабле, но возможными носителями могут быть так же водолазы, либо подводные обитаемые (необитаемые) аппараты. Некоторые акустические размыкатели оборудованы емкостями для троса, один конец которого соединен с якорным устройством. При расцеплении с якорной частью связки, трос из этих емкостей стравливается, а вся связка поднимается на поверхность. Затем, после всплытия, используя высвободившийся трос, поднимается на поверхность и якорное устройство. Такая схема возможна только для мелководья, так как на значительных глубинах объём троса становится устрашающим.

История применения

Акустические размыкатели входят в состав гидроакустических навигационных систем для подъёма на поверхность реперных маяков-ответчиков. Когда были применены в России (Советском Союзе) впервые не известно, так как устройства такого типа разрабатывались оборонной промышленностью, например: [1]

За пределами России эти устройства используются с 60-х годов, как для подъёма на поверхность реперных маяков — ответчиков систем навигации так и самостоятельно, для постановки океанографического оборудования. Акустические размыкатели как самостоятельные устройства широко использовались японскими браконьерами для скрытной постановки орудий лова в исключительной экономической зоне Советского Союза в 70-х, 80-х годах прошлого века, в районе Курильских островов.

Сегодня, акустические размыкатели используются в океанографии и работают на различном расстоянии от берега. Спектр применения: от постановки под воду единичных измерительных устройств и инструментов, до проведения спасательных операций. Новые технологические возможности привели к созданию меньших по размерам и стоимости устройств, которые стало возможным разворачивать в большем количестве. Например, Pfleger Institute of Environmental Research развернул 96 акустических приемников для контроля перемещений рыбы, с акустическими размыкателями, используемыми, чтобы возвращать приемники с глубин недоступных для водолазов.

Частотный диапазон акустических сигналов и надежность

Акустический канал связи используется, чтобы послать команду на всплытие, так как звуковые колебания легко распространяются в воде. Мощность передачи должна быть достаточна, чтобы команда управления была обнаружена и расшифрована. Каждый размыкатель срабатывает после распознавания своего, уникального кода, и число и безопасность доступных кодировок могут быть критерием, возможности установки большого количества размыкателей на соответствующей площади для исключения случайного или неправомочного срабатывания. Модуляция кодовой команды для мелководных размыкателей должна также быть стойкой к многолучевому распространению сигнала (многократные отражения от дна и поверхности), которое может исказить сигнал. Частотный диапазон: от нескольких килогерц до десятков килогерц, и определяется требуемой дальностью подачи команды на всплытие и глубинами постановки размыкателя.

Время нахождения под водой

Время работы акустического размыкателя под водой определяется емкостью используемых батарей и током потребления электроники размыкателя. Типичный ток потребления электроники в ждущем режиме от 100 мкА до 1 мА. Типичное время нахождения под водой акустического размыкателя составляет от нескольких недель до года.

Силовая нагрузка

Силовая нагрузка может быть от единиц килограмм до десятков тонн.

Примеры производимых размыкателей

• Sonardyne [2]
• Subseasonics [3]
• ORE Offshore [4]
• Benthos [5]
• Санзар [6]
• Сахалинские аппараты [7] (недоступная ссылка)
• Applied Acoustics [8]
• НТЦ Мониторинг [9]

Литература

• Урик, Роберт Дж. Основы гидроакустики
• Евтютов А.П. Справочник по гидроакустике ISBN 5-7355-0055-4