עיצוב ROV - בקרת ציפה נטל

נוהל הפעלה רגיל הוא לתת לציפה חיובית לצלול כדי להבטיח שהוא יכול לנוע בחופשיות במים ולחזור אל פני השטח במקרה של תקלה במערכת החשמל. יכולת הציפה החיובית של צוללות קטנות היא בדרך כלל פחות מ-2.3 ק"ג, והציפה החיובית של צוללות גדולות היא 5-6.8 ק"ג, ובמקרים מסוימים יכולה להגיע ל-22.7 ק"ג. סיבה נוספת היא שכאשר הצוללת עובדת קרוב לקרקעית הים, היא יכולה להתרומם ללא כוח הנעה, מה שיכול לעורר משקעים בקרקעית ולמנוע את הצורך בהנעה לאחור כל הזמן. מבחינת תפעול, לצוללות גדולות מאוד יש מיכלי נטל מנופחים באוויר כדי להתאים את הציפה התת-ימית.

היציבות של צוללת נמדדת על ידי הערכת הרגע הדרוש לשינוי זווית הצוללת של הצוללת, שיכולה להתבטא כך:

m = (W) BG Sinm = מומנט = (W) (ד) W = כוח הכבידה d = זרוע מומנט W = משקל צולל BG = מרחק ממרכז הציפה למרכז הכבידה = זווית שיפוע, או זווית פיתול

ברור שהיחידות שנבחרו חייבות להיות עקביות; אם W הוא בפאונד, BG הוא באינצ'ים, ו-m הוא באינץ'-פאונד. אם ה-BG גדול מספיק, מה שקל לקרות כשהמשקל קטן וצף, הצוללת תהיה מאוד יציבה. כאשר הצוללת נמצאת מתחת למים, כוחות חיצוניים הפועלים על הצוללת יכולים בקלות להפחית את BG של הצוללת. לדוגמה, בעת דחיפה של צוללת לצלילה, כוח המדחף האנכי יפעל כמשקל נוסף על הצוללת, ויעלה את מרכז הכובד של הצוללת, כך שהצולל יתנדנד בכיווני הגובה וההסתה.

רוב ה-Ros מתוכננים להיות יציבים ככל האפשר במהלך השימוש בפועל. כאשר מתכננים ROV, מקובל להניח רכיבים כבדים יותר (כגון מנועים) נמוך ככל האפשר וצפים (פיברגלס וקצף מרוכב) על גבי הצוללת כדי לשמור על רמת יציבות גבוהה.

ניתן לחלק נטלים קבועים ונטלים מתכווננים. נטל קבוע יכול להיות קצף תחבירי, עופרת. נטל מתכוונן יכול להיות תא פתוח ומפוצץ, הנקרא "תא רך", או תא אטום, שניתן לשאוב או לפוצץ, ובעל לחץ צלילה מלא, הנקרא "תא קשיח".

מי נטל קבועים

ישנם שני סוגים שונים של קצף תחבירי. האחד הוא מספר רב של חלקיקי פלסטיק וזכוכית המחוברים זה לזה, והשני הוא רק סוג אחד של חלקיק. בדרך כלל, סוגים מרוכבים משמשים רק במים רדודים, בעוד חומרים חד-חלקיקים מתאימים למים עמוקים יותר. ברור שככל שהחלקיקים קטנים יותר, כך גדלה יכולתם לעמוד בלחץ, כך שככל שצפיפות הקצף עולה, כך גם העלות וכמובן, עומק העבודה. לכן, יש צורך לאזן בין עלות, משקל ועמידות בלחץ כדי לקבל עיצוב מקיף.

צוללות המשתמשות במסגרת צינורית אטומה ליצירת ציפה עלולים להינזק במהלך הפעולה. לכן, בדרך כלל ישנם מספר תאים במסגרת כדי להבטיח שכמות גדולה של ציפה לא תאבד במקרה של נזק. המסגרת המלאה בקצף שומרת גם על ציפה במקרה של נזק.

בהתאם לדרישות העומק, שימוש בכלי לחץ כדי לספק ציפה היא אופציה טובה, אך טכנולוגיה זו משמשת רק לעתים רחוקות ב-ROV מסחריים והיא משמשת בדרך כלל ב-AUV, המשתמשים במכלי לחץ גדולים כמרכיב העיקרי.

העומס הקבוע על הצוללת הוא בדרך כלל בצורה של מספר משקולות עופרת. ניתן לכוונן את המכשיר על ידי החלפת משקולות עופרת אלו ללא צורך בהחלפת הקצף על הצוללת.

לווסת מי נטל

נטל מתכוונן מאפשר לצוללת לתפוס חפצים ולתמרן על קרקעית הים מבלי שדחפים דוחפים אותו למטה, וגם מאפשר ל-ROV להיות כבד מספיק כדי להישאר יציב בתנאי זרם גבוה. מערכת נטל רך טיפוסית צריכה להיות מורכבת מבקבוק צלילה אחד או יותר של 3,000 פאונד, ווסת הפחתת לחץ, שסתום סולנואיד מבוקר משטח ומיכל דופן דק עם פתח גדול בתחתית. חסרון אחד של הנטל הרך הזה הוא שככל שעומק הצוללת משתנה, כמות האוויר במיכל משתנה.

ניתן לכוון את העומס על ידי מילוי או ניקוז מיכל הציפה. התאמה על ידי הזרקת מיכלי ציפה קשים כאשר הצוללת התת מימית משחררת משקל היא טכניקה פשוטה ויעילה; ניתן לבצע אוורור המיכל על ידי סחיטת מים מהאוויר כאשר שסתום נפתח או נשאבים מים.

רוב מטוסי ה-ROV אינם בעלי ציפה דיפרנציאלית, אך צוללות היברידיות הן לעיתים קרובות בעלי ציפה דיפרנציאלית מכיוון שהם חייבים להיות בעלי ציפה ניטראלית עבור פעולות מסוימות וחייבות להיות כבדות מספיק עבור עבודות תת-ימיות מסוימות (למשל, הטמנת כבלים וצנרת, תיקונים וכו').