ПОДВОДНЫЙ АППАРАТ С ПОВОРОТНОЙ КАМЕРОЙ СТЫКОВКИ И ПРИСОСА И УСТРОЙСТВОМ ЦЕНТРИРОВАНИЯ И ПОДТЯГИВАНИЯ
UNDERWATER APPARATUS WITH DOCKING AND SUCTION CHAMBER AND DEVICE FOR CENTERING AND HAULING

Изобретение относится к области подводных технических и спасательных работ с использованием подводного аппарата.
Известен подводный аппарат со стыковочным устройством (патент Франции №2264713, МПК B63G 6/40, публ. 17.10.75), выполненным в виде камеры посадки и присоса с опорным фланцем и уплотнением.
Недостатком известного подводного аппарата со стыковочным устройством является ограниченность эксплуатационных характеристик, поскольку его можно состыковать только с горизонтальной комингс-площадкой подводного объекта, что существенно ограничивает возможности проведения стыковки с аварийным подводным объектом.
Известны и другие подводные аппараты со стыковочными устройствами, позволяющие пристыковать подводный аппарат, например водолазный, к судовым палубным декомпрессионным комплексам «…сверху сбоку, а иногда снизу…», (Г.Хаукс. Подводная техника. - Л.: Судостроение, 1972, с.255, 256). Однако такие стыковочные устройства не могут быть переориентированы для посадки на объект, имеющий иной угол наклона приемного устройства.
Известно использование в составе подводного аппарата устройства для стыковки (патент РФ №2250858 C1, МПК В63G 8/40, публ. 27.04.2005 г.) с подводным объектом, преимущественно аварийной подводной лодкой, включающее закрепленную на неподвижном основании камеру посадки и присоса с опорным фланцем и уплотнителями, выполненную из верхнего, промежуточного и нижнего поясов, сопряженных между собой посредством фланцев со стягивающими обоймами, а также механизмом поворота промежуточного и нижнего поясов, выполненным в виде наружной эпициклической передачи, при этом верхний пояс жестко связан с неподвижным основанием, а промежуточный пояс выполнен таким, что нижняя плоскость его разъема образует с верхней плоскостью его разъема угол, равный углу наклона комингс-площадки подводного объекта к горизонту. Выбрано в качестве наиболее близкого аналога заявляемого изобретения.
Недостаток известного стыковочного устройства спасательного аппарата заключается в сложности конструкции приводов промежуточного и нижнего поясов, увеличение массогабаритных характеристик которых затрудняет их размещение, учитывая насыщенность спасательного глубоководного аппарата оборудованием, и снижает количество принимаемых спасаемых.
Задача изобретения заключается в улучшении эксплуатационных характеристик подводных аппаратов с обеспечением заблаговременной установки опорного фланца камеры стыковки и присоса на необходимый угол в условиях судна-носителя подводного аппарата без использования грузоподъемных средств для посадки его на подводный объект, имеющий наклонную комингс-площадку (например, на подводную лодку, лежащую на грунте и имеющую крен или дифферент), а также в надежности и быстроте проведения стыковки и закрепления его на комингс-площадке подводного объекта и удержания при маневрировании для подцентровки в условиях подводного течения, что в конечном итоге повышает эффективность спасения экипажей с аварийных подводных лодок.
Задача решается за счет того, что в подводном аппарате с поворотной камерой стыковки и присоса, выполненной из верхнего, среднего и нижнего поясов с возможностью вращения относительно друг друга, сопряженных по разъемам посредством фланцев с уплотнениями, при этом средний и нижний пояса выполнены таким образом, что нижняя плоскость разъема образует с верхней плоскостью разъема угол, не меньший половины максимального угла наклона комингс-площадки подводного объекта. Фланцы поясов крепятся болтовыми соединениями с предотвращением чрезмерного раскрытия сопряжения фланцев поясов, для чего на наружных цилиндрических поверхностях верхних фланцев имеются нескольких кронштейнов с роликами, которые являются опорами для фланцев среднего и нижнего поясов.
Кроме этого в камере стыковки и присоса установлено устройство центрирования и подтягивания к комингс-площадке подводного объекта, выполненное в виде трех гидроцилиндров, два из которых выполнены телескопическими двойного действия и расположены максимально вертикально. Верхним концом они шарнирно закреплены на внутренней поверхности верхнего пояса камеры, а нижним шарнирно закреплены в одной точке на подвижном захвате с возможностью выдвижения захвата гидроцилиндрами за пределы камеры стыковки и присоса.
Третий поршневой гидроцилиндр расположен максимально горизонтально и одним концом шарнирно закреплен на внутренней поверхности верхнего пояса камеры, другим концом шарнирно закреплен на одном из телескопических гидроцилиндров.
Сущность изобретения поясняется фиг.1, на которой представлен общий вид фрагмента подводного аппарата с камерой стыковки и присоса, а также с устройством центрирования и подтягивания. На фиг.2, 3 представлена та же камера подводного аппарата с устройством центрирования и подтягивания в момент захвата штыря 24 и в рабочем положении.
Подводный аппарат с установленным в нижней части выходным люком (фиг.1) содержит закрепленную на корпусе 1 выходного люка 15 камеру стыковки и присоса, включающую верхний пояс 2, жестко связанный с корпусом 1 входного люка 15, а также средний 3 и нижний пояса 4, которые выполнены с фланцевыми разъемами 5 и 6.
Нижний пояс 4 имеет опорный фланец 9, обеспечивающий посадку камеры на подводный объект. Верхняя плоскость разъема 5 среднего пояса 3 горизонтальна, а его нижняя плоскость разъема 6 расположена под углом, не меньшим половины максимального угла наклона коминг-площадки подводного объекта, на который предусмотрена посадка.
Фланцы поясов 2, 3, 4 камеры посадки и присоса снабжены уплотнениями 10, 11 и 12. Верхний пояс 2 и средний пояс 3 соосны, вертикальная ось 13 является осью и верхнего разъема и вращения промежуточного пояса 3, а вращение нижнего пояса 4 происходит вокруг наклонной оси 14 нижнего разъема промежуточного пояса 3, перпендикулярной плоскости промежуточного 3 и нижнего 4 поясов.
Вращение поясов осуществляется вручную при помощи съемных рукояток, при этом для предотвращения чрезмерного раскрытия сопряжения фланцев поясов при снятых крепежных болтах на наружных цилиндрических поверхностях верхних фланцев установлены несколько кронштейнов 7 с роликами 8. Ролики 8 являются опорами для фланцев среднего и нижнего поясов.
На фиг.2 показано устройство центрирования и подтягивания, установленное на подводный аппарат с камерой стыковки и присоса, состоящее из трех гидроцилиндров. Два телескопических гидроцилиндра двойного действия 16 расположены V-образно в вертикальной плоскости. Верхним концом гидроцилиндры посредством шарнира 19 закреплены на внутренней поверхности верхнего пояса 2 камеры стыковки и присоса, а нижним концом закреплены при помощи шарнира 17 в одной точке на подвижном захвате 18.
Подвижный захват 18 может выдвигаться за пределы камеры стыковки и присоса. Третий поршневой гидроцилиндр 20 расположен максимально горизонтально. Посредством шарнира 22 он закреплен на внутренней поверхности верхнего пояса 2 камеры стыковки и присоса, а другим концом посредством шарнира 21 закреплен на одном из телескопических гидроцилиндров 16.
Для пояснения работы устройства на фиг.3 показаны комингс-площадка 23 подводного объекта, штырь 24 для присоединения захвата 18 на крышке люка 25.
Возможность стыковки определяется углом наклона комингс-площадки подводного объекта, например 45° относительно горизонтальной плоскости, и обеспечивается заблаговременной установкой среднего и нижнего поясов камеры стыковки и присоса подводного аппарата на заданный угол на судне-носителе.
На судне-носителе производят разъединение разъема 6 фланцев нижнего 4 и среднего 3 поясов камеры стыковки и присоса, обеспечивая возможность относительного перемещения этих поясов. Затем нижний пояс 4 камеры присоса по заранее определенному углу наклона комингс-площадки разворачивают и устанавливают опорный фланец 9 нижнего пояса под углом, равным углу наклона комингс-площадки аварийного подводного объекта к горизонту.
После этого болтами скрепляют средний 3 и нижний 4 пояса по разъему 6 их фланцев. Далее производят разъединение разъема 5 фланцев среднего 3 и верхнего 2 поясов камеры стыковки и присоса, а затем разворачивают средний пояс 3 совместно с нижним поясом 4 так, чтобы опорный фланец 9 занял положение, параллельное комингс-площадке, и далее средний 3 и верхний 2 пояса по разъему 5 скрепляют болтами.
Кронштейны 7 с роликами 8, установленные на верхних фланцах разъемов 5 и 6, обеспечивают опоры и поворот среднему и нижнему поясам при снятых крепежных болтах. При этом отдача болтовых соединений фланцев поясов и разворот промежуточного и нижнего поясов камеры посадки и присоса осуществляется вручную.
Стыковку подводного аппарата с подводным объектом в подводном положении осуществляют следующим образом: подводный аппарат перемещается, управляемый с помощью собственного движительно-рулевого комплекса, выходит в зону нахождения подводного объекта и, заняв возможное или удобное для посадки положение (в зависимости от подводной обстановки, например течения), зависает над комингс-площадкой аварийного объекта.
Устройство центрирования и подтягивания подводного аппарата работает следующим образом: в походном положении телескопические гидроцилиндры 16 находятся в верхней части камеры присоса (фиг.1) и не мешают свободному открыванию крышки входного люка 15 подводного аппарата, при этом шток горизонтального гидроцилиндра 20 выдвинут.
Перед подтягиванием и закреплением подводного аппарата к комингс-площадке 23 шток горизонтального гидроцилиндра 20 втягивается, телескопические гидроцилиндры 16 поворачиваются на верхних шарнирах 4 в нижнее положение, затем выдвижением штоков гидроцилиндров подтягивания 16 захват 18 опускается вниз и надевается на штырь 24.
Передвижением штока горизонтального гидроцилиндра 20 камера стыковки и присоса подводного аппарата устанавливается точно над комингс-площадкой 23. После этого штоки телескопических гидроцилиндров 16 втягиваются, подводный аппарат подтягивается к комингс-площадке 23 и прижимается к ней опорным фланцем 9, тем самым происходит закрепление подводного аппарата.
После закрепления происходит «присос» подводного аппарата к комингс-площадке 23. Выдвигаются штоки телескопических гидроцилиндров 16 и шток горизонтального гидроцилиндра 20, захват 18 снимается с обуха 24, штоки телескопических гидроцилиндров 16 втягиваются в исходное положение, горизонтальным гидроцилиндром 20 устройство переводятся в верхнее походное положение. Уплотнительные кольца 10 и 11 обеспечивают герметичность в замкнутых фланцевых разъемах 5, 6, а уплотнительное кольцо 12 - между опорным фланцем 9 камеры посадки и присоса подводного аппарата и комингс-площадкой аварийного подводного объекта.
Под действием наружного гидростатического давления подводный аппарат прижимается к комингс-площадке подводного объекта, обеспечивая жесткость и герметичность контакта, что позволяет после откачки воды из переходной зоны камеры посадки и присоса внутрь емкостей, размещенных внутри подводного аппарата, открыть люк 15 аппарата, люк 25 аварийного подводного объекта и принять или передать людей и грузы.
Изобретение повышает эксплуатационные характеристики подводного аппарата за счет улучшения условий проведения спасательных операций в экстремальных ситуациях, а также за счет оперативного обеспечения как полной герметичности разъемов фланцев поворотных поясов камеры посадки и присоса, так и легкости их относительного перемещения. Кроме того, повышается эффективность спасения экипажей с аварийных подводных лодок, увеличивается быстрота проведения стыковки оказания помощи терпящим бедствие.