Фотолюминесцентная информационная система и световой знак подводной лодки
PHOTOLUMINESCENT INFORMATION SYSTEM AND SUBMARINE LIGHT SIGN

Изобретение относится к подводным лодкам, в частности к спасательному оборудованию и информационным средствам для личного состава, используемых, в том числе, в случаях возникновения аварийных ситуаций в условиях отсутствия освещения на подводных лодках.
Уровень техники
В настоящее время, несмотря на достижения науки и техники, степень риска эксплуатации подводных лодок остается высокой. При этом случаи возникновения аварийных ситуаций зачастую сопровождаются отключением освещения в отсеках. В таких условиях, которые могут длиться довольно продолжительное время, возникают трудности в необходимых быстрых и точных действиях экипажа подводной лодки. Для обеспечения возможности эффективных действий при эксплуатации, отказах работы, возникновении неисправностей оборудования и механизмов на подводной лодке используются специальные информационные системы, включающие пластины, планки со светящимися знаками.
Известны светящиеся знаки по российскому отраслевому стандарту OCT 5Р.9262-2015 «Планки отличительные светящихся знаков. Технические условия». Они могут быть приняты в качестве ближайшего аналога заявляемого технического решения. Известные планки светящихся знаков применяются только для обозначения местонахождения общесудовых ориентиров подводных лодок. Текст (графические элементы) на известных планках покрыт светящейся краской на основе люминофора. Освещенность планок в месте их размещения должна составлять 50÷60 люкс. Однозначное опознание и читаемость текста известных планок в темноте длится в течение 3 часов при условии освещения их поверхностей в течение времени, необходимом для возбуждения их фотолюминесцентного свечения, не менее 60 минут, с уровнем освещенности в этом месте 50÷60 люкс.
Однако время пребывания экипажа в аварийных отсеках подводной лодки может доходить до 5 суток и более. Данные обстоятельства приводят к тому, что в аварийной обстановке при полном обесточивании электрической сети и полного отсутствия освещения длительность времени читаемости светящихся знаков текста известных планок значительно меньше величины возможного времени пребывания экипажа в аварийных отсеках подводной лодки. Поэтому в аварийной обстановке значительную часть времени в темноте экипаж будет лишен возможности ориентироваться по светящимся знакам в подводной лодке.
Кроме того, в местах помещений подводной лодки с освещенностью 25÷30 люкс для подсветки (возбуждения свечения) светящихся знаков известных планок приходится устанавливать дополнительное освещение, переносить планки в другие части помещений или принимать решение об отказе в их установке.
Раскрытие изобретения
Техническим результатом заявляемых изобретений является создание безопасных фотолюминесцентной информационной системы и светового знака, обеспечивающих их размещение в подводной лодке с минимальной штатной освещенностью, и возможность их использования для применения общесудовых и аварийно-спасательных ориентиров и оборудования, в том числе в аварийной ситуации, как в условиях при отключенном освещении, так и в условиях задымленности в помещениях, действующих в течение длительного времени.
Технический результат изобретений достигается тем, что фотолюминесцентная информационная система подводной лодки содержит установленные на внутренней конструкции подводной лодки источники света, множество общесудовых ориентиров и оборудования.
При этом она содержит расположенные вблизи общесудовых и аварийно-спасательных ориентиров или оборудования световые знаки, которые освещаются работающими источниками света и снабжены на лицевой стороне информационным полем. Информационное поле информирует о месте нахождения общесудовых и аварийно-спасательных ориентиров или оборудования и требующихся действиях экипажа подводной лодки.
При этом информационное поле световых знаков выполнено фотолюминесцентным, возбуждаемым освещением от работающих источников света, с возможностью свечения с визуальным отображением и читаемостью упомянутой информации после отключения источников света, в условиях темноты и задымления в течение промежутка времени, по меньшей мере, 5 суток.
Кроме того, световой знак, снабженный информационным полем и входящий в состав фотолюминесцентной информационной системы подводной лодки содержит основание и слой грунтовки, который нанесен по всей площади основания с лицевой стороны.
Световой знак изготовлен из материалов, не поддерживающих горение.
При этом он содержит покрывающий слой грунтовки фотолюминесцентный слой, графические изображения и элементы, которые нанесены поверх фотолюминесцентного слоя и составляют с ним информационное поле светового знака. Кроме того, световой знак содержит слой защитного прозрачного связующего вещества, покрывающего информационное поле по всей площади лицевой стороны светового знака.
При этом световой знак с освещенностью, по меньшей мере, 25 люкс и при работе освещения в течение 15 минут, после отключения освещения в условиях темноты или задымления имеет характеристику длительности свечения с визуальным отображением и читаемостью графических изображений и элементов информационного поля светового знака, в течение промежутка времени, по меньшей мере, 5 суток.
Краткое описание чертежей
Заявляемые фотолюминесцентная информационная система и световой знак подводной лодки поясняются на следующих фигурах:
фиг. 1 - примерная схема фотолюминесцентной информационной системы подводной лодки;
фиг. 2 - фрагмент фотолюминесцентной информационной системы подводной лодки со световыми знаками в виде номерных бирок;
фиг. 3 - конструкция светового знака;
фиг. 4 - лицевая поверхность светового знака на примере вахтенной инструкции устройства.
Осуществление изобретения
Фотолюминесцентная информационная система и световой знак подводной лодки (ПЛ) предназначены для обозначения механизмов, оборудования, спасательных устройств и средств, средств поддержания жизнедеятельности, ориентации экипажа при эвакуации, и средств борьбы за живучесть ПЛ в условиях полной темноты и задымления, в том числе в аварийной ситуации.
Заявляемая фотолюминесцентная информационная система ПЛ 1 содержит размещенные внутри нее источники света 2, множество общесудовых и аварийно-спасательных ориентиров или оборудования 3, и обозначающие их световые знаки 4.
Источники света 2 представляют собой штатные лампы или плафоны, которые размещены в отсеках и помещениях ПЛ 1.
Общесудовые и аварийно-спасательные ориентиры и оборудование 3 установлены на элементах внутренней конструкции в отсеках и помещениях ПЛ 1 и освещены работающими лампами или плафонами.
Каждый световой знак 4 расположен и установлен вблизи общесудовых и аварийно-спасательных ориентиров или оборудования 3, и освещен работающим источником света 2. Работающий источник или источники света обеспечивают в месте расположения освещенность светового знака 4, которая составляет, по меньшей мере, 25 люкс.
Лицевая сторона каждого светового знака 4 снабжена информационным полем 5, которое информирует об устройствах, механизмах, общесудовых и аварийно-спасательных ориентирах или оборудовании 3 и требующихся действиях экипажа ПЛ 1 при возникновении внештатной ситуации, в том числе аварийной, например, при отказе работы источника света 2, возникновении пожара с задымлением.
Информационное поле 5 имеет свойство фотолюминесцентного свечения и визуального отображения информации светового знака 4 после отключения при отказе работы источника света 2 в условиях темноты или задымления в течение длительного промежутка времени. Длительность фотолюминесцентного свечения и визуального отображения информационного поля 5 в указанных ситуациях может достигать, по меньшей мере, пяти суток и более.
Внутри ПЛ 1 световые знаки 4 расположены и закреплены вблизи устройств, механизмов, общесудовых и аварийно-спасательных ориентиров или оборудования 3. Световые знаки 4 выполнены нерадиоактивными, и не несут опасности здоровью членов экипажа ПЛ 1. Они могут быть изготовлены в виде информационных таблиц и бирок различных геометрических форм. Например, прямоугольными, квадратными, круглыми, треугольными, ромбовидными и других форм, в зависимости от принадлежности к тому или иному устройству, ориентиру или оборудованию. Определенная геометрическая форма светового знака повышает информативную различимость и узнаваемость его принадлежности к соответствующему устройству, ориентиру или оборудованию, что обеспечивает оперативность принятия решений членами экипажа ПЛ в аварийных ситуациях при отсутствии освещения, при задымлении и в других экстренных случаях.
Световой знак 4 фотолюминесцентной информационной системы ПЛ 1 содержит основание 6, на которое нанесены слой грунтовки 7, фотолюминесцентный слой 8, графические изображения и элементы 9, слой защитного прозрачного связующего вещества 10. Конструкция светового знака 4 не поддерживает горение, что обеспечивает пожаробезопасность светового знака.
Основание 6 светового знака 4 может быть изготовлено из металла или полимерного материала, или их сочетаний.
По всей площади лицевой поверхности основания 6 светового знака 4 нанесен слой грунтовки 7. Предпочтительно, чтобы грунтовка 7 была светлой, например, белого цвета. Такая грунтовка имеет лучшую отражающую способность.
Фотолюминесцентный слой 8, который покрывает слой грунтовки 7 по всей площади светового знака 4, обладает эффектом фотолюминесценции. Фотолюминесцентный слой 8 светового знака 4 выполнен с возможностью его возбуждения освещением работающего источника света 2 и длительного свечения, визуально хорошо различимого в темноте, в условиях задымления и после отключения источника света 2. Фотолюминесцентный слой 8 светового знака 4 нанесен фотолюминесцентной краской с люминофором на основе алюмината стронция, имеющего более высокую яркость и длительность свечения, чем люминофоры на основе сульфида цинка, используемые в известных светящихся знаках.
Графика или графические изображения и элементы 9 нанесены поверх фотолюминесцентного слоя 8 светового знака 4. Совокупность графических изображений и элементов 9 с площадью поверхности фотолюминесцентного слоя 8 светового знака 4 составляют информационное поле 5 светового знака 4. Информационное поле 5 светится и отображает в темноте графические изображения и элементы 9. Графические изображения и элементы 9 (графика) информационного поля 5 светового знака 4 - это буквенные, цифровые, изобразительные обозначения, тексты и надписи, знаки, пиктограммы - обозначители.
Графические изображения и элементы 9 информационного поля 5 нанесены несветящейся краской, выполнены несветящимися после облучения их работающим источником света 2 в условиях темноты или в условиях задымления. Несветящиеся графические изображения и элементы 9 на фоне светящегося фотолюминесцентного слоя 8 обеспечивают большую светящуюся площадь, четкость различимости графики информационного поля 5 светового знака 4 в темноте или в условиях задымления и улучшают эффект зрительного восприятия, чем графические изображения и элементы 9, выполненные светящейся краской на фоне несветящегося слоя.
Однако, графические изображения и элементы 9 информационного поля 5, нанесенные поверх фотолюминесцентного слоя 8, могут быть выполнены фотолюминесцентными, с возможностью их возбуждения излучением работающего источника света 2, и сохранения светящихся свойств и длительного свечения при отсутствии освещения в условиях темноты или задымления. Графические изображения и элементы 9 при этом должны быть нанесены фотолюминесцентной краской, имеющей цвет и тон, отличные от цвета фотолюминесцентного слоя 8 информационного поля 5.
Вся площадь лицевой поверхности светового знака 4 поверх информационного поля 5 покрыта внешним слоем защитного прозрачного связующего вещества 10.
Световой знак 4 снабжен, по меньшей мере, одним отверстием крепления и фиксации. Посредством крепежных элементов через отверстия крепления и фиксации 11 он закреплен на внутренней конструкции ПЛ 1. Крепление светового знака 4 вблизи устройства, механизма или оборудования 3 может быть выполнено болтовым, винтовым, или сочетанием болтового и винтового. Допускается выполнять крепление посредством саморезов или клеевых материалов.
Световые знаки ПЛ могут иметь отношение:
- к элементам ориентации и выполнены в виде обозначителей дверей, люков, крышек, трапов, направлений движения при эвакуации;
- к аварийно-спасательным устройствам и средствам поддержания жизнедеятельности и представлять собой таблицы условных сигналов и режимов, вахтенные инструкции, номерные бирки с номерами, соответствующими номеру позиции в вахтенной инструкции, бирки-обозначители с условным наименованием средства, оборудования, системы, рукоятки, рубильника, выключателя механизмов, агрегата, планы и схемы маршрутов эвакуации из аварийных отсеков с соответствующими знаками-указателями;
- к средствам борьбы за живучесть и выполнены в виде обозначителей устройств оборудования, рукояток, приводов выключателей, кнопок, ручек с обозначениями их рабочего положения.
Испытания фотолюминесцентной информационной системы и светового знака ПЛ, содержащего информационное поле с несветящейся графикой и с фотолюминесцентной графикой проводились непосредственно на ПЛ в отсеках, оборудованных штатными источниками света.
За длительность читаемости информационного поля светового знака принималась продолжительность времени, в течение которого визуально различались и точно опознавались и читались графические элементы обозначений, текстов и схем информационного поля световых знаков.
В начале в отсеке ПЛ проводилась предварительная засветка (освещение) световых знаков от штатных источников света в виде ламп накаливания. Продолжительность времени предварительной засветки составляла 15 минут. Величина минимальной освещенности, необходимая для возбуждения фотолюминесцентного свечения информационного поля светового знака составляла 25 люкс, что является минимально-допустимой величиной освещенности в отсеке ПЛ. Замер освещенности поверхности светового знака в период испытаний осуществлялся при включенном освещении люксметрами, проверенными в установленном порядке.
После указанной предварительной засветки (освещения) в течение 15 минут световые знаки, содержащие информационное поле с несветящейся графикой и фотолюминесцентной графикой, находились в ПЛ в отсеке с выключенным освещением, в задымленном отсеке при наличии освещения и в задымленном отсеке при отсутствии освещения.
Результаты испытаний световых знаков, во время нахождения их в отсеке с выключенным освещением, в задымленном отсеке при наличии освещения и в задымленном отсеке при отсутствии освещения показали:
- послесвечение информационного поля светового знака имеет желто-зеленый цвет средней яркости;
- электростатические свойства светового знака исключают возникновение разрядов статического электричества, способных стать источником зажигания или взрыва;
- длительность читаемости обозначений, текстов, схем информационного поля световых знаков и с несветящейся графикой и с фотолюминесцентной графикой световых знаков составляет по меньшей мере, 5 суток;
- при дальнейшем увеличении времени нахождения в указанных условиях испытаний более 6 суток читаемость графики информационного поля световых знаков начинает плавно уменьшаться.
Таким образом испытания заявляемых фотолюминесцентной информационной системы и светового знака ПЛ показали, что информационное поле светового знака, включающего основание, покрытое указанными выше слоями, имеет длительность свечения, более 5 суток после отключения освещения от внутренних штатных источников света ПЛ в условиях темноты и задымления при длительности предварительной засветки освещением в течение 15 минут и освещенности 25 люкс. При этом характеристика длительности читаемости графики информационного поля светового знака отмечена, по меньшей мере, в течение 5 суток. Указанная длительность читаемости графики информационного поля светового знака соизмерима со временем возможного пребывания экипажа в аварийном отсеке ПЛ.
Сравнительные характеристики светового знака заявляемой информационной системы ПЛ и известных светящихся знаков по OCT 5Р.9262-2015 приведены в таблице №1.
В рабочем состоянии ПЛ, находящейся на глубине, при исправно работающих штатных источниках электропитания и света в отсеках, информационное поле лицевой поверхности световых знаков находится под воздействием освещения работающих штатных источников света не менее 15 минут. При этом их освещенность составляет не менее 25 люкс,
При возникновении аварийной ситуации с выходом из строя источников света члены экипажа ПЛ в темноте, по геометрической форме светового знака быстро и точно определяют его принадлежность, например, к спасательным устройствам, и читая, например, светящуюся вахтенную инструкцию по использованию вблизи расположенного спасательного устройства, производят порядка 10+40 манипуляций с соответствующими элементами этого устройства согласно порядковым номерам их световых знаков, установленных в виде бирок.
При возникновении ситуации, связанной с необходимостью эвакуации из аварийного отсека, члены экипажа ПЛ согласно плану эвакуации и соответствующих световых знаков-указателей безошибочно производят действия по покиданию помещения аварийного отсека ПЛ.
При этом, в случае длительного пребывания экипажа в аварийных отсеках ПЛ, время которого может составлять до 5 суток, информационное поле световых знаков заявляемой фотолюминесцентной информационной системы, длительность читаемости которого составляет, по меньшей мере 5 суток, будет служить в течение всего времени пребывания экипажа в аварийной ПЛ.
Световые знаки заявляемой фотолюминесцентной информационной системы ПЛ выполняют свои функции при любой пространственной ориентации при условии их засветки (светового возбуждения) с освещенностью не менее 25 люкс в течение не менее 15 минут.
В процессе эксплуатации проводят техническое обслуживание, которое заключается в периодической очистке информационного поля светового знака от загрязнений губкой или мягкой тканью, смоченной моющим раствором воды с добавлением мыла. После чего необходимо вытереть поверхность сухой тканью.
Фотолюминесцентная информационная система и световой знак ПЛ может устанавливаться на ПЛ любого проекта.
Таким образом, заявляемое техническое решение позволяет создать безопасную фотолюминесцентную информационную систему и ее световой знак, которые обеспечивают их размещение в ПЛ с минимальной штатной освещенностью, возможность их использования для применения общесудовых и аварийно-спасательных ориентиров и оборудования, в том числе в аварийной ситуации, как в условиях при отключенном освещении, так и в условиях задымленности в помещениях, действующих в течение длительного времени.
Заявляемое техническое решение фотолюминесцентной информационной системы и светового знака ПЛ может быть использовано в судостроении при изготовлении ПЛ.