Динамически управляемые крыльевые системы и способы - RU2018117668A

1. Установка, содержащая:

устройство с положительной плавучестью;

пару кабелей управления, прикрепленных к устройству с положительной плавучестью и продолжающихся вниз от устройства с положительной плавучестью до погруженного конца;

множество секций подводного крыла, расположенных по направлению кабелей управления между устройством с положительной плавучестью и погруженным концом; и

исполнительный механизм, выполненный с возможностью регулирования углов атаки секций подводного крыла путем изменения натяжения одного или обоих кабелей управления.

2. Установка по п. 1, в которой исполнительный механизм расположен вертикально относительно кабелей управления и исполнительный механизм установлен, по меньшей мере частично, в устройстве с положительной плавучестью.

3. Установка по п. 1, в которой в каждой из секций подводного крыла образованы передний канал вблизи передней кромки каждой секции подводного крыла, по которому протянут первый из кабелей управления, и задний канал вблизи задней кромки каждой секции подводного крыла, по которому протянут второй из кабелей управления.

4. Установка по п. 3, в которой передний канал и задний канал расположены на одинаковом расстоянии друг от друга в каждой из множества секций подводного крыла.

5. Установка по п. 3, в которой исполнительный механизм выполнен с возможностью регулирования длины второго кабеля управления, чтобы тем самым регулировать натяжение второго кабеля управления.

6. Установка по п. 1, в которой пара кабелей управления образована в виде одного кабеля, который изгибается на погруженном конце с образованием пары кабелей управления.

7. Установка по п. 1, в которой погруженный конец соединен с кабелем, выполненным с возможностью буксирования одного или нескольких сейсмических источников, подвешенных к устройству с положительной плавучестью; или.в которой погруженный конец соединен с кабелем, выполненным с возможностью буксирования сейсмической буксируемой косы позади устройства с положительной плавучестью.

8. Установка по п. 1, также содержащая контроллер, расположенный в устройстве с положительной плавучестью и поддерживающий связь с передачей данных с исполнительным механизмом, при этом контроллер сконфигурирован для выдачи указания исполнительному механизму на регулирование натяжения одного или обоих кабелей управления и тем самым на регулирование подъемной силы, создаваемой множеством секций подводного крыла; и/или.также содержащая навигационный модуль, поддерживающий связь с передачей данных с контроллером, при этом навигационный модуль выполнен с возможностью управления устройством с положительной плавучестью на основании подъемной силы, создаваемой множеством секций подводного крыла.

9. Установка по п. 1, в которой секции подводного крыла имеют по существу однородные асимметричные крыльевые геометрии; или.в которой секции подводного крыла имеют по существу неоднородные крыльевые геометрии, сконфигурированные для уменьшения подъемной силы в области середины размаха множества секций подводного крыла по сравнению с концевыми областями вблизи устройства с положительной плавучестью и погруженного конца.

10. Система, содержащая установку по п. 1, в которой:

устройство с положительной плавучестью представляет собой надводное или подводное плавучее устройство;

пара кабелей управления содержит передний кабель управления, соединенный с устройством с положительной плавучестью и продолжающийся ниже него;

и задний кабель управления, соединенный с устройством с положительной плавучестью и продолжающийся ниже него;

исполнительный механизм установлен на устройстве с положительной плавучестью, при этом исполнительный механизм выполнен с возможностью регулирования натяжения заднего кабеля управления относительно переднего кабеля управления; и

множество секций подводного крыла расположены по направлению переднего и заднего кабелей управления, при этом:

секции подводного крыла выполнены с возможностью создания подъемной силы на основании углов атаки их; и

углы атаки секций подводного крыла изменяются как функция натяжения.

11. Система по п. 10, в которой:

исполнительный механизм представляет собой линейный исполнительный механизм, вертикально установленный в устройстве с положительной плавучестью; а система также содержит датчик, выполненный с возможностью измерения натяжения одного или обоих из переднего и заднего кабелей управления.

12. Система по п. 11, в которой исполнительный механизм представляет собой линейный исполнительный механизм, вертикально установленный в устройстве с положительной плавучестью вместе с приводимым в движение по вертикали ползуном, соединенным с задним кабелем управления.

13. Система по п. 12,

в которой передний кабель управления прикреплен к установке с помощью передней монтажной опоры вместе с динамометрическим датчиком или тензометрическим датчиком, выполненным с возможностью определения натяжения переднего кабеля управления; и/или

в которой датчик выполнен с возможностью определения вертикального положения ползуна и соответствующей длины и натяжения заднего кабеля управления, при этом предпочтительно, чтобы датчики поворота или кодовые датчики положения использовались для определения положения ползуна путем подсчета числа поворотов ходового винта или другого поворотного приводного компонента линейного исполнительного механизма.

14. Система по п. 11, также содержащая контроллер подводного крыла, расположенный в устройстве с положительной плавучестью и сконфигурированный для выдачи указания линейному исполнительному механизму на регулирование натяжения заднего кабеля управления и тем самым на регулирование подъемной силы, создаваемой множеством секций подводного крыла.

15. Сейсмическая установка, содержащая систему по п. 11 и также содержащая:

множество буксируемых сейсмических устройств; и

множество динамически управляемых рулевых систем, прикрепленных к каждому из сейсмических устройств, соответственно, при этом каждая рулевая система содержит:

устройство с положительной плавучестью;

пару кабелей управления, прикрепленных к устройству с положительной плавучестью и продолжающихся вниз от устройства с положительной плавучестью до погруженного конца;

множество секций подводного крыла, расположенных по направлению кабелей управления между устройством с положительной плавучестью и погруженным концом; и

исполнительный механизм, выполненный с возможностью регулирования углов атаки секций подводного крыла путем изменения натяжения одного или обоих кабелей управления.

16. Способ управления сейсмической установкой, содержащей:

множество буксируемых сейсмических устройств; и

множество динамически управляемых рулевых систем, прикрепленных к каждому из сейсмических устройств, соответственно, при этом каждая рулевая система содержит:

устройство с положительной плавучестью;

пару кабелей управления, содержащую передний кабель управления, соединенный с устройством с положительной плавучестью и продолжающийся ниже него; и

задний кабель управления, соединенный с устройством с положительной плавучестью и продолжающийся ниже него;

множество секций подводного крыла, расположенных по направлению переднего и заднего кабелей управления;

исполнительный механизм, установленный на устройстве с положительной плавучестью, при этом исполнительный механизм выполнен с возможностью регулирования углов атаки секций подводного крыла путем изменения натяжения одного или обоих кабелей управления; и

контроллер подводного крыла, сконфигурированный для выдачи указания исполнительному механизму на регулирование натяжения любого из двух или обоих кабелей управления и тем самым на регулирование подъемной силы, создаваемой множеством секций подводного крыла;

при этом способ содержит:

передачу данных от контроллера подводного крыла к одной или нескольким рулевым системам, чтобы конкретизировать режим соответствующего исполнительного механизма; при этом

исполнительный механизм регулирует натяжение заднего кабеля управления относительно переднего кабеля управления, чтобы создавать подъемную силу для управления соответствующим устройством с положительной плавучестью и прикрепленным сейсмическим источником.

17. Способ по п. 16, также содержащий:

передачу данных от контроллера подводного крыла к одной или нескольким рулевым системам, сконфигурированных для конкретизации минимального или максимального режима, при этом один или несколько исполнительных механизмов перемещаются к минимальному или максимальному упору, чтобы минимизировать или максимизировать подъемную силу; и/или

передачу данных от контроллера подводного крыла к двум или большему количеству выбранных рулевых систем, при этом данные конфигурируют для конкретизации режима выбранных рулевых систем, чтобы выровнять натяжение соответствующих задних кабелей управления, при этом соответствующие исполнительные механизмы создают равное натяжение соответствующих задних кабелей управления в выбранных рулевых системах.

18. Способ по п. 16, также содержащий:передачу данных от контроллера подводного крыла к рулевым системам, сконфигурированных для конкретизации режима, определяющего одну из рулевых систем в качестве ведущей рулевой системы; в котором

исполнительные механизмы создают натяжение задних кабелей, выполненных с возможностью ориентации множества секций подводного крыла для поддержания фиксированного поперечного разделительного расстояния между устройством с положительной плавучестью ведущей рулевой системы и устройствами с положительной плавучестью других рулевых систем; и/или

в случае потери связи с ними ведущая рулевая система передает данные к другим рулевым системам.

19. Способ по п. 16, также содержащий:

передачу данных от контроллера подводного крыла к двум или большему количеству выбранных рулевых систем для конкретизации режима выбранных рулевых систем для поддержания максимального поперечного разделительного расстояния между соответствующими устройствами с положительной плавучестью выбранных рулевых систем; и при этом

исполнительные механизмы создают натяжение задних кабелей, выполненных с возможностью ориентации множества секций подводного крыла, для поддержания максимального поперечного разделительного расстояния между устройствами с положительной плавучестью соседних рулевых систем; или максимальное поперечное разнесение поддерживается между соответствующими плавучими устройствами на основании натяжения буксирного троса, прикрепленного к одному из плавучих устройств, находящегося ниже минимального порогового значения, при этом исполнительные механизмы создают натяжение задних кабелей, выполненных с возможностью ориентации множества секций подводного крыла, для поддержания максимального поперечного разнесения между устройствами с положительной плавучестью рулевых систем, когда натяжение буксирного троса падает ниже минимального порогового значения.

20. Способ по п. 16, также содержащий:

передачу данных от контроллера подводного крыла к рулевым системам, сконфигурированных для конкретизации режима независимого управления, включающих инструкции по независимому управлению для каждого из устройств с положительной плавучестью; при этом исполнительные механизмы создают натяжение задних кабелей, выполненных с возможностью реализации соответствующих инструкций по независимому управлению для каждого соответствующего устройства с положительной плавучестью.

21. Способ по п. 16, в котором одно или несколько буксируемых сейсмических устройств выбирают из сейсмического устройства-источника, подгруппы сейсмических устройств-источников, сейсмической буксируемой косы, паравана или отклонителя.