ПОДВОДНАЯ ЛОДКА С УСТРОЙСТВОМ СПУСКА И ПОДЪЕМА НА БОРТ ВСПОМОГАТЕЛЬНОГО ПОДВОДНОГО АППАРАТА
SUBMARINE WITH DEVICE TO LAUNCH AUXILIARY UNDERWATER APPARATUS AND TAKE IT ABOARD

Изобретение относится к устройству спуска и подъема на борт самодвижущегося вспомогательного подводного аппарата на корабле, в частности на подводной лодке, когда она находится под водой.
Часто военные подводные лодки перевозят на борту самодвижущиеся вспомогательные подводные аппараты, которые необходимо спускать и поднимать на борт. Эти самодвижущиеся аппараты могут быть пилотируемыми аппаратами, или дистанционно управляемыми аппаратами, или полностью автоматическими аппаратами. Эти аппараты выполняют самые разные функции, известные специалистам. Как правило, спуск и подъем этих вспомогательных подводных аппаратов является сложным. В большинстве случаев спуск производят из кессона, находящегося в боковой стороне корпуса подводных лодок, используя водолазов при очень низком обеспечении безопасности. Как правило, подъем на борт производят вблизи поверхности, что накладывает существенные оперативные ограничения. Была также рассмотрена возможность спуска и подъема на борт этих вспомогательных подводных аппаратов в передней части подводных лодок, используя устройства, которые можно сравнить с пусковыми торпедными аппаратами. Однако такие способы являются сложными в применении и создают риски столкновений между подводной лодкой и вспомогательным подводным аппаратом.
Известны также подводные лодки, содержащие пилотируемые спасательные подводные аппараты, закрепленные на верхней палубе при помощи стоек. Однако спуск и подъем на борт этих спасательных подводных аппаратов связан с большими трудностями, когда подводная лодка находится в движении. Практически их можно использовать только в исключительных условиях.
Задачей изобретения является устранение вышеуказанных недостатков за счет создания средства, обеспечивающего спуск и подъем вспомогательного подводного аппарата на борт подводной лодки в подводном положении без участия водолазов и в хороших условиях безопасности.
Поставленная задача решена в подводной лодке, содержащей ходовую рубку и, возможно, верхнюю палубу, а также устройство спуска и подъема на борт самодвижущегося вспомогательного подводного аппарата, при этом устройство спуска и подъема включает в себя погрузочно-разгрузочное средство, позволяющее перемещать вспомогательный подводный аппарат между зоной хранения и зоной спуска и подъема, и реверсивное захватное средство, соединенное с погрузочно-разгрузочным средством, позволяющее отсоединять вспомогательный подводный аппарат в момент спуска и зацеплять вспомогательный подводный аппарат во время подъема, выполненное таким образом, чтобы зона спуска или подъема находилась вне зоны турбулентности, окружающей подводную лодку, когда она находится в движении.
Предпочтительно устройство спуска и подъема расположено на заднем верхнем конце ходовой рубки подводной лодки, а погрузочно-разгрузочное средство выполнено с возможностью перехода в нерабочее положение, в котором оно образует кромку обтекания ходовой рубки.
Предпочтительно погрузочно-разгрузочное средство содержит погрузочно-разгрузочную стрелу, свободный конец которой выполнен подвижным с возможностью перемещения между убранным положением и положением спуска или подъема, причем погрузочно-разгрузочная стрела установлена на кронштейне, расположенном на задней верхней части ходовой рубки, при помощи шарнира, обеспечивающего поворот стрелы вокруг оси, поперечной по отношению к стреле.
Предпочтительно погрузочно-разгрузочное средство содержит устройство стопорения вспомогательного подводного аппарата, установленное на свободном конце погрузочно-разгрузочной стрелы, и средства управления погрузочно-разгрузочной стрелой и устройством захвата.
Устройство стопорения содержит, например, по меньшей мере один зажим или клетку.
Предпочтительно средство стопорения установлено на конце погрузочно-разгрузочной стрелы при помощи средства, выполненного с возможностью регулирования направления оси вспомогательного подводного аппарата в по меньшей мере положении спуска и, например, с возможностью его постоянного удержания параллельно продольной оси подводной лодки.
Захватное устройство выполнено, например, в виде захватного колокола, содержащего средства для стыковки и разъемного соединения захватного колокола и носа вспомогательного подводного аппарата и средства направления вспомогательного подводного аппарата.
Средства стыковки и разъемного соединения захватного колокола и носа вспомогательного подводного аппарата могут содержать насос, позволяющий закачивать воду во внутреннее пространство колокола и/или откачивать воду из его внутреннего пространства.
Средства стыковки и разъемного соединения захватного колокола и носа вспомогательного подводного аппарата могут содержать крюк, выполненный с возможностью перемещения между положением зацепления и положением высвобождения, и средство приведения в действие крюка, а также любое механическое или магнитное средство стопорения.
Средства направления содержат, например, одно или несколько средств типа акустического приемопередатчика, оптического луча или лазерного луча.
Предпочтительно захватный колокол выполнен подвижным относительно свободного конца погрузочно-разгрузочной стрелы и соединен с погрузочно-разгрузочной стрелой при помощи троса, наматываемого на лебедку.
Захватный колокол может содержать телевизионную камеру и средства управления, связанные с постом управления, расположенным в подводной лодке.
Если подводная лодка содержит верхнюю палубу, зона хранения находится, например, на верхней палубе или под ней и содержит отсек хранения, который может содержать кессон, устойчивый к высокому давлению.
В частности, подводная лодка в соответствии с настоящим изобретением является военной подводной лодкой.
Настоящее изобретение позволяет спускать или поднимать вспомогательный подводный аппарат на основной подводной лодке в нормальных условиях безопасности и с минимумом оперативных ограничений. Действительно, изобретение позволяет производить эти операции на большом расстоянии от корпуса (около десяти метров), что снижает опасность столкновения, в частности, с винтом.
Кроме того, это позволяет вспомогательному подводному аппарату плавать более устойчиво, не попадая в зону турбулентности, создаваемую гидродинамической кильватерной струей основной подводной лодки, что намного облегчает операции подъема на борт.
Более подробно изобретение описано в виде неограничиващего примера со ссылкой на чертежи.
На фиг.1 показана подводная лодка с устройством спуска и подъема на борт вспомогательного подводного аппарата, общий вид;
на фиг.2 - устройство спуска и подъема вспомогательного подводного аппарата, которым оборудована подводная лодка, показанная на фиг.1, вид в увеличенном масштабе;
на фиг.3 схематично показан захватный колокол для захвата вспомогательного подводного аппарата, которым оборудовано устройство спуска и подъема на борт такого аппарата.
Подводная лодка, обозначенная на фиг.1 общей позицией 1, содержит корпус 2, над которым находятся ходовая рубка 3 и верхняя палуба 4. Сзади подводная лодка содержит средство 5 приведения в движение и рули 6 управления. Подводная лодка, показанная на фиг.1, находится в подводном положении и, следовательно, в движении, поскольку подводная лодка практически не может оставаться устойчивой в подводном положении хотя бы без медленного движения. По этой причине подводную лодку окружает зона 7 турбулентности. В своей верхней части подводная лодка 1 содержит устройство спуска и подъема, обозначенное общей позицией 8 и предназначенное для спуска или подъема на борт вспомогательного подводного аппарата 90. Это устройство выполнено с возможностью перемещения средства захвата вспомогательного подводного аппарата из положения, в котором вспомогательный подводный аппарат хранится, в положение спуска или подъема, находящееся за пределами зоны турбулентности, которая окружает корабль, с которого спускают или на борт которого поднимают вспомогательный подводный аппарат.
Устройство спуска и подъема на борт содержит погрузочно-разгрузочное средство, обозначенное общей позицией 8А, выполненное в виде погрузочно-разгрузочной стрелы 9, шарнирно установленной одним из своих концов на горизонтальной оси 10, находящейся в верхнем заднем углу ходовой рубки 3. Горизонтальная ось 10 перпендикулярна к продольному направлению стрелы, что позволяет раскладывать стрелу, поворачивая ее вокруг этой оси. На свободном конце 11 погрузочно-разгрузочной стрелы 9 установлено средство 12 стопорения, состоящее из двух зажимов 13, оборудованных приводными средствами и выполненных с возможностью охвата вспомогательного подводного аппарата. Следует отметить, что средство стопорения может быть также клеткой или любым другим соответствующим устройством. На свободном конце погрузочно-разгрузочной стрелы установлено также реверсивное захватное средство, обозначенное общей позицией 14, содержащее захватный колокол 15, соединенный тросом 16 с лебедкой 17, установленной на конце погрузочно-разгрузочной стрелы 9. Погрузочно-разгрузочная стрела выполнена подвижной с возможностью перемещения между положением, обозначенным общей позицией 18, которое является положением хранения вспомогательного подводного аппарата, и положением 19 спуска или подъема вспомогательного подводного аппарата 90. Погрузочно-разгрузочная стрела 9 имеет достаточную длину, чтобы в положении спуска или подъема вспомогательного подводного аппарата захватное средство находилось за пределами зоны 7 турбулентности, которая окружает подводную лодку, когда она находится в движении.
Как показано более детально на фиг.2, когда стрела 9 находится в положении спуска или подъема, то есть ее свободный конец находится в зоне спуска или подъема, устройство 12 стопорения расположено горизонтально, то есть параллельно общей оси подводной лодки. Когда стрела 9 находится в положении хранения вспомогательного подводного аппарата, устройство 12 стопорения тоже находится в горизонтальном положении, чтобы иметь возможность укладывать вспомогательный подводный аппарат горизонтально внутри отсека 20 хранения, находящегося под верхней палубой 4. В этом отсеке 20 хранения вспомогательный подводный аппарат укладывают на приемно-транспортный лоток 21, выполненный с возможностью перемещения между зоной 22, закрываемой крышкой 23 и доступной снаружи подводной лодки, и устойчивым к высокому давлению кессоном 24, отделенным от свободной зоны 22 герметичным люком 25. В положении хранения стрела 9 вытянута вдоль задней кромки 26 обтекания ходовой рубки 3.
Погрузочно-разгрузочная стрела содержит средства привода. Этими средствами являются, в частности, домкрат 27 для осуществления движений между положением хранения и положением спуска и подъема, ротационный домкрат 28, обеспечивающий движение захватного устройства 12 относительно стрелы 9 так, чтобы постоянно обеспечивать горизонтальное позиционирование захватного устройства, и не показанные на фигурах средства приведения в действие зажимов 13 захватного устройства. Можно использовать и другие активные или пассивные средства привода. Пассивными средствами могут быть, например, средства типа параллелограмма. Такие средства хорошо известны специалистам.
Захватный колокол 15 реверсивного захватного средства, более полно, но схематично показанный на фиг.3, содержит обтекатель 29, форма которого соответствует форме носа 91 вспомогательного подводного аппарата. Этот колокол содержит средства, обозначенные общей позицией 30, для направления вспомогательного подводного аппарата, содержащие, например, акустический приемопередатчик 31А и световой излучатель обычного света или лазер 31В.
Этот колокол оборудован также реверсивным всасывающим и нагнетательным насосом 32, позволяющим откачивать воду во внутреннем пространстве 33 колокола и удалять ее во внешнюю среду 34 или, наоборот, закачивать воду из внешней среды 34 колокола и нагнетать ее во внутреннее пространство 33 колокола. Колокол дополнительно содержит средство 35 для зацепления или высвобождения носа вспомогательного подводного аппарата. Это реверсивное средство 35 зацепления содержит крюк 36, выполненный подвижным с возможностью перемещения между положением зацепления 37 и положением отсоединения 38. Этот крюк приводится в действие средством 39 привода. Насос и крюк образуют средства для стыковки и разъемного соединения колокола и вспомогательного подводного аппарата. Следует отметить, что крюк можно заменить любым реверсивным механическим или магнитным средством стопорения. Такими средствами могут быть, например, механические средства с захватом, с защелкой, со шплинтом или любым средством с электромагнитом или с постоянным магнитом, соединенным с электромагнитной катушкой. Такие средства хорошо известны специалистам.
Кроме того, захватный колокол можно оборудовать телевизионной камерой 31С, связанной, например, с оптическим лучом, и системой управления, позволяющей оператору, находящемуся в подводной лодке, осуществлять конечное сближение, приводя колокол в положение гидродинамического равновесия. Эти средства управления могут содержать, например, небольшие подвижные плоскости 42 или гидродинамические струи.
Различные органы захватного колокола соединены кабелями 40 подачи энергии и управления с источником энергии и с постом управления 41, находящимся в основной подводной лодке. Эти кабели 40 интегрированы в погрузочно-разгрузочный трос 16, который позволяет перемещать колокол между положением, удаленным от конца погрузочно-разгрузочной стрелы, и положением вблизи погрузочно-разгрузочной стрелы.
Спуск и подъем вспомогательного подводного аппарата на борт подводной лодки, находящейся в подводном положении, при помощи описанного выше устройства осуществляется следующим образом.
Сначала самодвижущийся вспомогательный подводный аппарат 90 находится в отсеке хранения, содержащем устойчивый к высокому давлению кессон 24. Предположим, что этот отсек приведен в состояние спуска, то есть заполнен водой, а люк 25 сообщения открыт. В этом случае вспомогательный подводный аппарат 90 перемещается при помощи лотка 21 в свободную зону 22. В этом положении вспомогательный подводный аппарат захватывают зажимы 13 устройства 12 стопорения и отпускают средства крепления лотка 21. Если устройством стопорения является клетка, вспомогательный подводный аппарат просто скользит в этой клетке. После этого приводят в действие погрузочно-разгрузочную стрелу для перехода из положения хранения 18 в положение спуска 19. В этом положении спуска 19 стрела 9 находится над ходовой рубкой подводной лодки, и ее конец находится за пределами зоны турбулентности. Когда стрела находится в положении спуска, нос 91 вспомогательного подводного аппарата стыкуют с захватным колоколом 15. Зажимы 13 устройства стопорения, если он ими оборудован, разжимаются, и трос 16 натяжения захватного колокола разматывают, чтобы отвести комплекс, образованный вспомогательным подводным аппаратом и захватным колоколом, от свободного конца погрузочно-разгрузочной стрелы 9. Это перемещение желательно осуществлять, чтобы вывести вспомогательный подводный аппарат в зону, которая не пересекается погрузочно-разгрузочной стрелой 9. Когда колокол и вспомогательный подводный аппарат оказываются достаточно удаленными от свободного конца погрузочно-разгрузочной стрелы 9, крюк захвата носа вспомогательного подводного аппарата переходит в положение высвобождения, и приводят в действие насос 32, чтобы нагнетать воду внутрь колокола, которая выталкивает вспомогательный подводный аппарат. Когда вспомогательный подводный аппарат оказывается вне колокола, он приводится в движение своими собственными средствами.
После спуска вспомогательного подводного аппарата устройство спуска и подъема можно сложить и убрать в ходовую рубку и в верхнюю палубу подводной лодки.
Чтобы произвести подъем вспомогательного подводного аппарата, сначала устройство спуска и подъема разворачивают таким образом, чтобы стрела 9 оказалась над ходовой рубкой 3 подводной лодки и чтобы захватный колокол 15 находился на достаточном расстоянии от свободного конца погрузочно-разгрузочной стрелы в зоне, на которую не действуют турбулентные потоки, возникающие вокруг подводной лодки или вокруг погрузочно-разгрузочной стрелы устройства спуска и подъема. В этом положении устройство спуска и подъема находится в положении ожидания. Активируют направляющие средства, содержащие, в частности, акустический приемопередатчик 31А и оптический луч 31В. Самодвижущийся вспомогательный подводный аппарат приближается к зоне, в которой находится захватный колокол. Собственные направляющие средства вспомогательного подводного аппарата взаимодействуют с направляющими средствами захватного колокола, и вспомогательный подводный аппарат направляется, приближаясь к захватному колоколу и стыкуясь с этим колоколом. Во время этой фазы сближения, в случае необходимости, оператор может управлять колоколом при помощи средств 42 управления, используя изображения, получаемые от телевизионной камеры 31С, что облегчает управление вспомогательным подводным аппаратом. Когда вспомогательный подводный аппарат подходит достаточно близко к захватному колоколу, активируют насос 32 захватного колокола, чтобы откачать воду из внутреннего пространства 33 колокола и создать внутри него разрежение. Это разрежение позволяет позиционировать колокол относительно носа вспомогательного подводного аппарата. Когда нос вспомогательного подводного аппарата войдет внутрь колокола, подвижный крюк 36 перемещают в положение зацепления при помощи средств 39 привода. После зацепления носа вспомогательного подводного аппарата внутри колокола на колокол действует трос 16, наматываемый лебедкой 17, подводя вспомогательный подводный аппарат к устройству 12 стопорения. Когда вспомогательный подводный аппарат входит в контакт с устройством 12 стопорения, зажимы 13 последнего, если оно ими оборудовано, смыкаются, захватывая вспомогательный подводный аппарат. После этого стрелу 9 складывают, чтобы переместить вспомогательный подводный аппарат в отсек 20 хранения. Когда вспомогательный подводный аппарат оказывается в этом отсеке хранения, захватный колокол отсоединяют, и вспомогательный подводный аппарат захватывается лотком 21, находящимся в кессоне хранения, и отпускается устройством 12 стопорения. Затем вспомогательный подводный аппарат перемещают из свободной зоны 22 отсека хранения в устойчивый к высокому давлению кессон 24. Люк 25 закрывают и из устойчивого к высокому давлению кессона 24 откачивают воду.
Всеми маневрами устройства спуска и подъема на борт управляет оператор из поста 41 управления.
Преимуществом этого устройства спуска и подъема на борт является возможность его использования, когда подводная лодка находится в подводном положении и в движении, предпочтительно на малом ходу. Причем его можно использовать для многократного выполнения этого маневра.
В описанном варианте выполнения отсек хранения содержит свободную зону и устойчивый к высокому давлению кессон. Но специалисту понятно, что возможны и другие варианты выполнения.
Кроме того, в описанном примере основная подводная лодка содержит верхнюю палубу, и отсек хранения находится под верхней палубой. Однако отсек хранения можно также разместить на верхней палубе. Кроме того, подводная лодка может не содержать верхней палубы. В этом случае отсек хранения можно разместить на корпусе или внутри него.
Реверсивные средства захвата вспомогательного подводного аппарата описаны в виде колокола, но специалист может использовать любое другое устройство.
Наконец, в описанном примере зону спуска и подъема выбирают таким образом, чтобы стрела была установлена на верхней части ходовой рубки, что позволяет использовать высоту этой рубки. Но возможны и другие варианты выполнения. Они требуют достаточной большой длины погрузочно-разгрузочной стрелы, чтобы зона спуска находилась за пределами зоны турбулентности, окружающей подводную лодку, и в частности, далеко от винта.