Подводный тренажер для тренировки экипажей спасательных судов
UNDERWATER SIMULATOR FOR TRAINING RESCUE VESSELS CREW

Изобретение относится к области подводной тренировочной техники ВМФ и предназначено для тренировки экипажей спасательных судов, спасательных глубоководных аппаратов, операторов необитаемых подводных аппаратов и водолазов по поиску, оказанию помощи и спасанию экипажа аварийной подводной лодки, лежащей на грунте, без привлечения к тренировкам боевых ПЛ.
Аналогами изобретения являются: комингс-площадка ПЛ, опускаемая на грунт для тренировки спасательного колокола, судоподъемный понтон с комингс-площадкой и штоковым устройством ПЛ для тренировки спасательного колокола и рабочей камеры рк-680, стенд-макет СМ1837 для тренировки спасательных подводных аппаратов, принимаемый за прототип. В конструкции СМ1837 реализовано авторское свидетельство №86726 от 02.04.1975 г., авторы Летунович A.M., Никитинский А.И. и другие. Всего в середине 70-х годов прошлого века было изготовлено и поставлено на флоты 6 стенд-макетов СМ1837, имеющих глубину погружения 300 м и вес - 25 т.
Конструкция СМ1837 содержит: прочный и легкий корпус, надстройку на которой установлены аварийно-спасательные устройства ПЛ, используемые спасателями ВМФ при оказании помощи и спасании экипажа аварийной ПЛ; балластную цистерну с клапаном вентиляции, управляемым вручную; систему сжатого воздуха, включающую баллоны-воздухохранители и трубопровод подачи воздуха в балластную цистерну с воздушным клапаном, управляемым вручную.
Наличие на СМ1837 балластной цистерны и системы сжатого воздуха позволяет ему самостоятельно всплывать с грунта. Для этого необходимо, чтобы водолаз-глубоководник или подводный аппарат закрыли клапан вентиляции и открыли клапан подачи воздуха в балластную цистерну.
Способность всплывать с грунта, используя собственные запасы сжатого воздуха, является существенным отличительным признаком СМ1837, который позволяет исключить трудоемкие работы по подъему стенд-макета с грунта с помощью грузоподъемных средств судна и водолазов, особенно с больших глубин.
Однако во время приемо-сдаточных испытаний стенд-макета было установлено, что всплытие СМ1837 происходит с дифферентом 20-40 градусов на корму, со скоростью 2-4 узла и значительным изменением курса, что создает опасность его столкновения с судами и другими объектами, находящимися в круге всплытия СМ1837. Поэтому приемная комиссия в приемном акте записала, что в круге всплытия СМ1837, радиус которого составляет две глубины места, во время всплытия СМ1837 не должны находиться суда и другие объекты.
Из-за опасности столкновения при всплытии, на флотах способ всплытия стенд-макета с грунта не использовался. Покладку СМ1837 на грунт и подъем с грунта производили грузоподъемными средствами судна с использованием водолазов, выполняя трудоемкую по сути судоподъемную работу.
При эксплуатации СМ1837 выявлены следующие основные недостатки:
- не используется эффективный способ всплытия СМ1837 с грунта из-за опасности столкновения всплывающего стенд-макета с судами, которые обеспечивают всплытие;
- для обеспечения всплытия необходимо вручную управлять клапанами СМ1837, лежащего на грунте, что требует существенных трудозатрат;
- на СМ1837 отсутствует гидроакустический сигнализатор, что способствовало потере одного СМ1837 на грунте.
Задачами предлагаемого изобретения являются: повышение эксплуатационных качеств прототипа; обеспечение безопасности всплытия с грунта; снижение трудозатрат по обеспечению всплытия; повышение вероятности обнаружения на грунте.
Для решения поставленных задач предлагается подводный тренажер для тренировки экипажей спасательных судов, который содержит: прочный и легкий корпус; надстройку с аварийно-спасательными устройствами ПЛ; балластную цистерну с клапаном вентиляции, управляемым вручную; систему сжатого воздуха, включающую баллоны-воздухохранители с воздушным клапаном, управляемым вручную. Тренажер отличается тем, что для исключения при всплытии его столкновения с обеспечивающим судном и резкого сокращения трудозатрат на погружение и подъем тренажера с грунта на тренажере установлена система управления погружением и всплытием по гидроакустическому каналу. Система включает: переносную гидроакустическую станцию, используемую с судна; преобразователь гидроакустических сигналов в электрические, например на базе акустического размыкателя; подсистему дистанционного управления клапанами, например электрическую, преобразующую электрический сигнал в механическое действие по управлению клапанами; дополнительный вентиляционный клапан с дистанционным управлением; дополнительный трубопровод подачи сжатого воздуха в балластную цистерну, снабженный воздушным клапаном с дистанционным управлением.
При эксплуатации такого тренажера существенно упрощается организация, обеспечивается безопасность всплытия тренажера с грунта и исключаются затраты по использованию судов-носителей, подводных аппаратов и водолазов для всплытия тренажера. Достаточно направить в полигон, где лежит подводный тренажер, буксирное судно или буксирный катер с переносной гидроакустической станцией, установить судно на безопасной дистанции от тренажера и подать сигнал на всплытие тренажера, а после всплытия - отбуксировать тренажер в базу. Способность тренажера всплывать по гидроакустическому сигналу позволяет последовательно увеличивать глубины тренировок и проводить их на глубинах, недоступных водолазам.
Основным элементом системы управления по гидроакустическому каналу является преобразователь гидроакустических сигналов, в качестве которого может быть использован акустический размыкатель. Акустические размыкатели получили широкое развитие за рубежом, создаются и в России для установки заякоренных линий установки на дне исследовательского оборудования и т.п. Основное назначение акустического размыкателя - принять акустический сигнал, преобразовать его в электрический сигнал и произвести механическое действие по размыканию, например, якорного каната. Информация об акустических размыкателях прилагается в разделе «чертежи».
Электрический сигнал акустического размыкателя более удобен для подсистемы дистанционного управления клапанами, чем механическое действие по размыканию, поэтому целесообразно в акустическом размыкателе вывести электрический сигнал наружу с использованием кабеля.
Для защиты от воздействия воды подсистема дистанционного управления клапанами, вентиляционный клапан с дистанционным управлением, воздушный клапан с дистанционным управлением размещены в прочном корпусе.
Для проведения тренировок по поиску аварийной ПЛ, подающей аварийные сигналы, и поиска тренажера на грунте на нем установлен гидроакустический сигнализатор, например МГС-30.
Принципиальные схемы подводного тренажера для тренировки экипажей спасательных судов показаны на фигурах:
Фигура 1 - продольный разрез.
Фигура 2 - поперечный разрез.
Фигура 3 - система управления погружением и всплытием по гидроакустическому каналу.
На фигуре 1 показано, что подводный тренажер включает: прочный корпус 1, легкий корпус 2, балластную цистерну 3, горизонтальную комингс-площадку 4 с лодочным люком 5, наклоненную комингс-площадку 6 с лодочным люком 7, штоковое устройство 8, эпроновские выгородки 9 со штуцерами и клапанами для приема в ПЛ сжатого воздуха и удаления из отсеков-убежищ испорченного воздуха, баллоны-воздухохранители 10, выгородку 11, содержащую ручной клапан подачи воздуха 12 из баллонов-воздухохранителей в балластную цистерну и ручной клапан вентиляции 13 балластной цистерны, а также включающую страхующие ручные клапаны вентиляции 14 и подачи воздуха 15 системы управления по гидроакустическому каналу; аварийный сигнализатор 16, выгородку 17 в прочном корпусе для размещения системы управления по гидроакустическому сигналу.
На фигуре 2 показано взаимное расположение конструкций тренажера в поперечном разрезе.
На фигуре 3 показано, что преобразователь гидроакустических сигналов 18 с кабелем 19 размещены в легком корпусе, а подсистема дистанционного управления клапанами 20, клапан подачи воздуха с дистанционным управлением 21, клапан вентиляции с дистанционным управлением 22 с целью защиты от воды и удобства обслуживания размещены в выгородке 17 прочного корпуса. Страхующий клапан вентиляции 14, страхующий клапан подачи воздуха 15 размещены в выгородке 11. Также на схеме показаны балластная цистерна 3, баллоны-воздухохранители 10, клапаны 12 и 13, обеспечивающие ручное управление погружением и всплытием тренажера.
Подводный тренажер для тренировки экипажей спасательных судов используют следующим образом. Тренажер хранится и проходит планово-предупредительный осмотр и ремонт на берегу. Для использования его спускают на воду и буксируют в полигон, выделенный для тренировки спасателей. Во время буксировки закрыты как ручные, так и управляемые дистанционно клапаны вентиляции и клапаны подачи воздуха в балластную цистерну.
Погружение тренажера на грунт может производиться одним из трех способов:
1. Погружение тренажера по гидроакустическому сигналу. Для этого необходимо дать гидроакустический сигнал на открытие клапана вентиляции 22 с дистанционным управлением.
2. Погружение тренажера вручную. Для этого необходимо открыть клапан вентиляции 13 с ручным управлением.
3. Погружение тренажера на грунт грузоподъемным устройством обеспечивающего судна. Перед погружением необходимо открыть ручной клапан вентиляции 13. После погружения необходимо с помощью водолаза или акустического размыкателя отдать грузовой строп от тренажера.
Подъем тренажера с грунта на поверхность также может производиться несколькими способами:
1. Всплытие тренажера по гидроакустическому сигналу.
Для этого необходимо дать гидроакустические сигналы на закрытие клапана вентиляции 22 с дистанционным управлением и открытие клапана подачи воздуха в балластную цистерну 21 с дистанционным управлением.
2. Подъем тренажера в надводное положение грузоподъемным устройством обеспечивающего судна.
Для этого необходимо спустить водолаза и закрепить на тренажере грузоподъемный трос судна.
Рассмотрение способов погружения тренажера на грунт и подъема с грунта показывает, что способ погружения и всплытия тренажера по гидроакустическому сигналу предусматривает наиболее простую организацию выполнения и требует наименьших затрат сил и средств.
Способ погружения и подъема тренажера грузоподъемным устройством судна предусматривает наиболее сложную организацию выполнения и требует наибольших затрат сил и средств, увеличивающихся с увеличением глубины.
Поиск тренажера производится с использованием аварийного сигнализатора 16, установленного на тренажере. Для подачи в «аварийную ПЛ» сжатого воздуха и удаления испорченного воздуха используют штуцеры и клапаны, расположенные в эпроновской выгородке 9, для присоединения к ПЛ подъемного троса используют штоковое устройство 8, для отработки стыковки спасательного подводного аппарата с аварийной ПЛ используют горизонтальную 4 и наклоненную 6 комингс-площадки.
Таким образом, подводный тренажер для тренировки экипажей спасательных судов позволяет существенно повысить уровень натренированности спасателей при выполнении наиболее сложной задачи поиска, оказания помощи и спасения экипажа аварийной ПЛ, лежащей на грунте. При этом существенно сокращаются затраты сил и средств на проведение тренировок и они проводятся планово, независимо от возможностей флота по выделению для тренировок спасателей боевой подводной лодки.