Комплекс спасения экипажа корабля
SHIP CREW RESCUE SYSTEM

Область техники, к которой относится изобретение
Комплекс спасения экипажа корабля (далее КСЭК) относится к области средств борьбы за живучесть надводного или подводного корабля.
Уровень техники
Известно, для надводного или подводного корабля, под живучестью подразумевается способность при авариях и боевых повреждениях сохранить в той или иной степени возможность продолжения выполнения поставленной задачи или, по крайней мере, возвращения в базу самостоятельно или на буксире. Наиболее тяжелыми по своим последствиям являются аварии, сопровождающиеся пожаром и/или поступлением воды.
Известно, для повышения живучести корпус корабля разделен водопроницаемыми переборками («стенками») на отсеки, которые ограничивают распространение воды или пожара на весь корабль. При объявлении боевой тревоги люки между отсеками задраиваются.
Известно, пожары на борту субмарин являются самой частой причиной гибели людей на подводных лодках всего мира.
Противопожарная система корабля состоит из четырех независимых систем тушения:
- объемного химического пожаротушения (СХП);
- воздушно-пенного пожаротушения (ВПЛ);
- водяного пожаротушения;
- огнетушители и противопожарное имущество (асбестовое полотно, брезент).
При этом, в отличие от стационарных, наземных систем, водяное тушение не является основным.
Кроме того, имеются системы предотвращения пожаров:
- система орошения водой шахт (контейнеров) ракетного оружия;
- система орошения водой боеприпаса, хранящегося на стеллажах в отсеках;
- система орошения водой межотсечных переборок.
Известно, при возникновении взрывопожароопасной ситуации экипаж отсека корабля не имеет право покидать отсек без разрешения командира корабля и обязан бороться за живучесть корабля.
Известно, как правило, экипаж не имеет средств защиты от высокой температуры в отсеке.
С другой стороны, с давних пор на морях и океанах действует непреложный закон -при авариях на первом месте стоит спасение жизни человека.
На вооружении надводных кораблей и вспомогательных судов ВМФ имеются следующие виды индивидуальных спасательных средств, предназначенные для длительного пребывания на поверхности моря:
- спасательные нагрудники;
- спасательные бушлаты и жилеты;
- полунадувные спасательные жилеты;
- надувные спасательные нагрудники
- гидрокостюмы спасательные.
К спасательным средствам экипажа относятся также спасательный круг с сигнальным огнем, спасательная шлюпка, жесткий спасательный плот, надувной спасательный плот.
Известно, рекорд погружения в акваланге равен 330 м.
В аквалангах используются баллоны с воздухом сжатым до 30 МПа называемым воздухом высокого давлением (ВВД). Человек может сделать вдох без повреждения легких, если вдыхаемый им воздух находится под тем же давлением, что и грудная клетка. Для подачи воздуха под давлением окружающей среды служит регулятор, подсоединяющийся к вентилю баллона. Подавляющее большинство регуляторов состоит из двух элементов, в которых редукция (уменьшение) давления воздуха происходит поэтапно. Такая схема редукции называется двухступенчатой. Устройство, именуемое редуктором, осуществляет первую ступень редукции - уменьшает давление воздуха до величины, превышающей давление окружающей среды на от 0.5 до 1 МПа. Это давление воздуха называется промежуточным или средним (далее ВСД).
Например, корпус двухлинейного статического редуктора разделен мембраной на две части. Верхняя часть корпуса через отверстие соединяется с окружающей средой. Сверху на мембрану нажимает пружина, которая другим концом упирается в верхнюю часть корпуса. Со стороны нижней части корпуса на мембрану давит воздух с выхода редуктора. Смещение мембраны управляет степенью открытия дросселирующего органа редуктора, который формирует ВСД на выходе редуктора.
К выходу редуктора присоединяется шланг среднего давления (далее ШСД).
Легочный автомат (далее легочник) фиг. 1 осуществляет вторую ступень редукции - выравнивая ВСД до давления среды, окружающей аквалангиста, которое именуется низким давлением (далее ВНД). Корпус легочника 1 фиг. 1 поделен дисковидной мембраной 2 на две камеры: водную 3 и воздушную 4, в которой формируется ВНД. Водная камера сообщается отверстиями с окружающей средой. На суше она содержит воздух, а при погружении заполняется водой. В воздушной камере посредством рычага 5 и клапана вдоха, состоящего из седла клапана 6, тарелки клапана 7 и штока клапана 8, стабилизируется величина ВНД. Воздушная камера имеет выход с загубником 9 и один или два клапана выдоха. В легочнике предусмотрена кнопка 10 принудительного вытеснения воды из воздушной камеры 4 ВНД. ВСД поступает к клапану вдоха легочника через разъем ВСД 11.
ВСД после клапана вдоха расширяется и его давление падает. В современном легочнике ВНД в загубнике, примерно, на 50 мм водного столба больше давления окружающей среды.
На подводных кораблях, особенно в подводном положении, использование для тушения пожара забортной воды ограничено из-за опасности перегружения и потери возможности всплытия. Но даже и при плавании на поверхности относительно малый запас плавучести не позволяет, как на надводных кораблях, использовать полное затопление отсека для ликвидации пожара. Поэтому при локальных пожарах применяется пенотушение, а наиболее эффективным средством борьбы является система так называемого объемного химического пожаротушения, основанная на подаче в замкнутый объем отсека специальных веществ (хладонов) в виде жидкости или газа, прерывающих цепную реакцию горения. Весьма перспективной считается система тушения, основанная на образовании с помощью специальных сопел мелкодисперсного водяного тумана. Ее достоинство - высокая эффективность при относительно малом расходе воды.
Живучесть при поступлении воды в корпус подводного корабля обеспечивается его непотопляемостью. Затопление может произойти по самым разным причинам - пробоина или трещина в обшивке прочного корпуса при взрыве или при столкновении, несвоевременное или ненадежное закрытие связанных с забортным пространством магистралей при погружении, нарушение при пожаре герметичности уплотнений в местах прохода через прочный корпус кабелей, разрыв трубопровода под действием забортного давления вследствие брака при его изготовлении или монтаже и др.
Для подводных кораблей различают непотопляемость в надводном (надводная непотопляемость) и подводном положениях.
Под надводной непотопляемостью понимается способность подводного корабля при частичном или полном затоплении одного или нескольких отсеков и части цистерн главного балласта оставаться на плаву с допустимым креном и дифферентом, а также с достаточной для безопасности плавания продольной и поперечной остойчивостью. Надводная непотопляемость необходима для спасения подводного корабля как при аварии в надводном положении, так и после всплытия на поверхность при аварии под водой, что особенно важно для атомных подводных кораблей (далее АПК).
Непотопляемость подводного корабля в надводном положении конструктивно обеспечивается, как и непотопляемость надводных кораблей, разделением корпуса водонепроницаемыми переборками на автономные отсеки, запасом плавучести, достаточной продольной и поперечной остойчивостью. Особенности заключаются, во-первых, в существенно меньшей, чем на надводных кораблях, величине запаса плавучести и, во-вторых, в использовании на части подводных кораблей шпигатных, т.е. постоянно сообщающихся с забортным пространством, балластных цистерн.
Величина запаса плавучести на современных АПК колеблется в пределах от 10-12% (от надводного водоизмещения) для подводных кораблей однокорпусной архитектуры и до 35% для подводных кораблей двухкорпусной архитектуры. Соответственно изменяется и уровень обеспечения надводной непотопляемости.
При запасе плавучести 10-12% и 3-5 отсеках, что характерно, например, для современных американских АПК, сохранение лодки на плаву обеспечивается только при частичном затоплении одного из автономных отсеков. При этом исходят, вероятно, из возможности локализации повреждения, прекращения поступления воды и ее откачку.
При запасе плавучести около 30% и 6-9 отсеках дизельный подводный корабль, как правило, выдерживает частичное затопление нескольких отсеков.
Обеспечение живучести при пожарах включает также вопросы обеспечения безопасности экипажа, специфические для подводных кораблей, поскольку экипаж вынужден действовать в условиях сильной загазованности, в том числе и токсичными веществами. Экипаж обеспечивается различными видами дыхательных средств: изолирующими масками (на принципе противогаза), аппаратами с запасами дыхательной смеси, системой подачи воздуха от корабельных запасов путем подключения аппарата по шлангу подачи воздуха для дыхания к отдельной магистрали ВНД.
Известно, спасательное снаряжение подводника (далее ССП) может быть использовано как средство временного поддержания жизнедеятельности экипажа в отсеках подводного корабля до температуры окружающей среды не выше 50°С и/или при повышенном давлении до 1 МПа, что соответствует глубине 100 метров.
Снаряжение ССП предназначается, прежде всего, для спасения из авариного корабля методом свободного всплытия с глубин до 220 м и методом выхода по буйрепу с глубин до 100 м и выпускается в комплектации №1 и №2.
Для личного состава подводного корабля, оборудованного спасательным люком с блоком подачи воздуха, снаряжение ССП выдается в комплектации №1:
- комплект изолирующего дыхательного аппарата ИДА-59М;
- ремень с карабином;
- комплект гидрокомбинезона СГП-К-1 (комплектации №1);
- парашютная система ПП-2 с паспортом,
Для личного состава подводного корабля, не оборудованного спасательным люком, личного состава учебно-тренировочных станций и для отработки действий экипажей на учебно-тренировочных станциях снаряжение ССП выдается в комплектации №2:
- комплект изолирующего дыхательного аппарата ИДА-59М;
- комплект гидрокомбинезона СГП-К-2 (комплектации №2).
Аппарат ИДА-59М замкнутого цикла, обеспечивает выход из затонувшей подводной лодки с глубин до 120 метров, если на лодку переданы спасателями дополнительные гелиевые баллоны.
Гидрокомбинезон СГП резиновый, со шлемом с выпученными глазами, штуцером под клапанную коробку и клапанами стравливания лепесткового типа. На шлеме, чуть выше лба, расположен травяще-предохранительный клапан. Герметизируется комбинезон обычно с помощью напарника с применением аппендикса и резинового жгута, но есть приспособление - гребенка, которое позволяет производить и саможгутование. В ботах гидрокомбинезона располагаются свинцовые стельки, для того, чтобы подводник не всплывал ногами вверх. В комплект так же входят: свитер, рейтузы, подшлемник, носки, чулки и перчатки.
ИДА и СГП хранятся в отдельных сумках.
Гидрокомбинезон СГП-К-2 отличается от гидрокомбинезона СГП-К-1 тем, что у него отсутствует арматура для подсоединения шланга подачи воздуха, а предохранительные клапаны на шлеме и на спинной части заменены на лепестковые травящие клапаны.
В комплекте аппарата ИДА-59М так же входит маска с переговорным устройством (как противогазная), предназначенная для использования аппарата без гидрокомбинезона СГП-К в сухих и частично затопленных отсеках подводного корабля. Маска позволяет дышать в аппарате и обеспечивает изоляцию органов дыхания и глаз от окружающей газовой или водной среды.
Известно, брасовый ремень представляет собой 2,5- см (1 дюйм) стропу с пришитой петлей для поясного ремня и быстроразъемной пряжкой. Снабжен пряжкой позволяющей регулировать его длину.
Парашютная система применяется в составе снаряжения ССП при выходе из аварийного подводного корабля свободным всплытием с глубины более 140 м. Парашютная система ПП-2 предназначена для уменьшения скорости всплытия подводника в снаряжении ССП с 1,7-2,9 м/с (без парашютной системы) до 0,2-0,4 м/с. Расчековка парашютной системы ПП-2 производится автоматом всплытия АВ-2 на глубине 60-80 метров от поверхности.
Известно, попадание воды в регенеративный патрон ИДА-59М приводит к его возгоранию.
Члены экипажа постоянно носят при себе ПДУ - портативное дыхательное устройство. ПДУ предназначено для экстренной защиты органов дыхания. Время непрерывной работы в ПДУ - 10-20 минут или сидения без физической нагрузки около одного часа. Работать под водой в нем нельзя. Органы дыхания ПДУ защищаются только от воздействия вредных газов.
Известно, вода поглощает инфракрасное излучение. Пожарники для защиты себя от жары пожара обливают друг друга водой и из разбрызгивающего наконечника устраивают перед собой водную завесу из капель воды.
Известно, в отличие от морской воды, дистиллированная вода имеет низкую электропроводность. Поэтому в отсеке боевого корабля, который заполнен электрооборудованием, предпочтительнее для тушения пожара использовать дистиллированную воду.
Известны переносные источники питания со встроенным аккумулятором, зарядным устройством и индикатором оставшейся емкости аккумулятора, например в процентах, которые обычно заряжаются по отдельному кабелю, например от электрической сети. Нагрузка подключается к отдельным розеткам с надписью, например, «ВЫХОД». Данный источник питания, как правило, содержит электронную плату контроля процесса заряда и разряда аккумулятора.
Известны ручные электрогенераторы, приводимые мускульной силой человека, например, путем вращения ручки шестеренки с большим числом зубьев, которые зацеплены с малой шестеренкой на оси ротора электрогенератора. Обычно ручные электрогенераторы устанавливаются, например, в переносные фонари или радиоприемники.
Наиболее близким к изобретению аналогом является преднамеренное частичное затопление или орошение отсека корабля водой, например, забортной.
Существующие средства спасения не обеспечивают и не предусматривают защиту экипажа от теплового воздействия открытого огня или пара в загерметизированном отсеке. Кроме того аппарат ИДА-59М является потенциальным источником пожара в отсеке и выгорания остатков кислорода, что, например, привело к гибели выживших после катастрофы членов экипажа АПК «Курск», которые в темноте пытались заменить регенеративный патрон. В стрессовой ситуации быстро развивающейся аварии своевременно одеть гидрокомбинезон СГП-К с поддеванием сухой теплой одежды и провести его саможгутование маловероятно. Трагедия на АС 12 (АС31) «Лошарик» также подтверждает незащищенность экипажа. Снижение выживаемости экипажа делает оборудование отсека неуправляемым, что отрицательно влияет на живучесть корабля, а, при стечении нескольких обстоятельств, может привести к атомной катастрофе корабля.
Раскрытие сущности изобретения
При возникновении опасности, например пожарной и/или химической, как результата боевого повреждения и/или небоевой аварии, заявляемый «Комплекс спасения экипажа корабля» (КСЭК) обеспечивает выживаемость экипажа в задраенном отсеке корабля следующим образом:
- блок спасения экипажа (далее БСЭ) непрерывно анализирует сигналы от различных датчиков и кнопок. После получения информации об опасности, по крайней мере, от одного датчика, например при прогнозе опасного нарастания температуры в отсеке, на БСЭ зажигается красный светофор. Над палубой отсека автоматически включается горизонтально направленная интенсивная водная завеса (далее ИВЗ). Экипаж ложится на палубу под ИВЗ и начинает дышать воздухом через загубник легочника. ВСД в легочник поступает по ШСД от БСЭ. Член экипаж одевает маску аквалангиста с зажимом для носа (далее маска) и, при необходимости, гидрокостюм, например полусухого типа из неопреновой пены с титановым напылением и с молнией-застежкой на груди;
- БСЭ, с учетом разрешения от центрального поста управления (далее ЦПУ) и нормативной задержки на самоподготовку экипажа, например в 7 секунд, автоматически включает необходимые системы противодействия опасностям, например, систему объемного пожаротушения;
- при достижении в отсеке заданного уровня воды, например, в один метр над палубой, клапан подачи воды в ИВЗ закрывается.
- в нагреваемой пожаром сверху воде распределение температуры по глубине неравномерно. Например, на поверхности она может достигать температуры близкой к кипению, а снизу оставаться прохладной. Поэтому на поверхности плавает огнестойкий поплавок, из-под которого по гофрированному шлангу насосом осушения удаляется горячая вода. Под огнестойким поплавком закрепляются датчик температуры верхнего слоя воды и датчик наличия откачиваемой воды, информации от которых направляется в БСЭ;
- если от огня пожара верхний слой воды нагревается выше, например 30 градусов, или при поступлении в воду вредных реагентов, в БСЭ активируется алгоритм прокачки налитой на палубу воды, по которому из корпуса БСЭ в нижний слой воды начинает вытекать холодная вода, а из верхнего слоя воды узлом осушения откачивается горячая вода.
- но, если температура воды и/или воздуха может вызвать опасное переохлаждение экипажа, то БСЭ включается электрообогреватель воды и/или воздуха;
- при снижении опасности в отсеке до уровня, допускающего кратковременное пребывание экипажа над водой, на БСЭ зажигается желтый светофор. Экипажем осуществляются короткие контраварийные действия, направленные на обеспечение живучести корабля, например, накладывается пластырь, восстанавливается штатная система регенерации и/или вентиляции воздуха в отсеке;
- при снижении уровня опасности до безопасных значений, на БСЭ зажигается зеленый светофор и включается насос осушения. Экипаж заканчивает контраварийные мероприятия. По команде ЦПУ «Отдраить водонепроницаемые переборки», экипаж выходит из отсека для медицинского обследования и/или декомпрессии.
- в менее опасной ситуации, например при появлении водотечности и отсутствия признаков пожара, срабатывает датчик уровня воды и/или датчик наличия воды под огнестойким поплавком. БСЭ автоматически запускается насос осушения воды из отсека. Откаченная вода по дренажной трубе перекачивается в дренажную цистерну или за борт.
В надводном корабле в ИВЗ подается забортная вода. А в подводном корабле вода подается из пожарной цистерны, расположенной, например, внутри прочного корпуса корабля, что сохраняет глубину погружения. Пожарная цистерна может использоваться так же как резерв повышения плавучести для аварийного всплытия. При достаточном запасе плавучести и сохранении хода подводного корабля, в отсек может ограниченно подаваться и забортная вода, но с одновременной компенсирующей продувкой балластных цистерн.
В надводном корабле дренажная цистерна осушается, например водоотливной помпой. В подводном корабле дистиллированная вода из дренажной цистерны перекачивается в пожарную цистерну через охладитель, которым тепло дистиллированной воды отдается окружающей корабль воде. Причем в качестве элемента охладителя может использоваться внутренняя сторона прочного корпуса корабля.
БСЭ постоянно тестируется исправность линии связи с ЦПУ. При обнаружении отказа линии связи с ЦПУ, БСЭ переходит на алгоритм автономного спасения экипажа без ожидания команд ЦПУ.
Линия связи с ЦПУ дополняется проводами, по которым от ЦПУ осуществляется дублирующее энергопитание платы микропроцессора БСЭ.
Для обмена речевой и кодовой информацией с ЦПУ в БСЭ размещены динамик подводный акустический и кнопка «МОРЗЕ».
Одновременно ЦПУ, с учетом данных от БСЭ, проводятся мероприятия:
- по расчету и обеспечению запаса плавучести корабля;
- по восстановлению и поддержанию остойчивости корабля;
- по спрямлению корабля (т.е. уменьшению крена и дифферента);
- по сохранению или уменьшению глубины погружения.
При невозможности всплытия подводного корабля, по команде командира корабля, и после плавного уравнивания давления внутри отсека с давлением воды за бортом, каждый член экипажа аварийного отсека переключает легочник от ШСД блока-катушки к ШСД спасательного акваланга и покидает отсек через торпедный аппарат или соседний затопленный отсек. Причем, в случае затопления торпедного отсека, крышки торпедного аппарата механически открываются одновременно с внутренней и внешней стороны, что превращает торпедный аппарат в кингстон большого диаметра. Полностью открытый торпедный аппарат позволяет оперативно эвакуироваться всему экипажу при отсутствии ВВД и электричества.
Краткое описание чертежей
Фиг. 1 Легочный автомат (легочник), где 1 - корпус легочника, 2 - дисковидная мембрана, 3 - водная камера, 4 - воздушная камера, 5 - рычаг, 6 - седло клапана, 7 - тарелка клапана, 8 - шток клапана, 9 - загубник, 10 - кнопка принудительного вытеснения воды, 11 - разъем ВСД, 12 - пробка загубника, 13 - тросик, 14 - фиксатор-задвижка, 15 - направляющая фиксатора задвижки.
Фиг. 2 Блок-катушка, где 11 - разъем ВСД, 17 - станина, 18 - палуба отсека, 19 - огнестойкий шланг среднего давления (ШСД), 20 - катушка, 21 - разъем арматуры, 22 - штуцер катушки, 23 - ось-стакан, 24 - хомут, 25 - штуцер-ось, 26 - сальник, 27 - фиксатор, 28 - рычаг фиксатора, 29 - направляющая с возвратной пружиной, 30 - выступ фиксатора, 31 - усеченный конус оси-стакана, 32 - трубопровод ВСД, 40 - аккумулятор ВСД, 41 - гофрированный шланг ВСД.
Фиг. 3 Короб, где 12 - пробка загубника, 13 - тросик, 19 - ШСД, 21 - разъем арматуры, 33 - корпус короба, 34 - крышка, 35 - ручка, 36 - легочник, 37 - маска, 38 - вертикальный паз стенки короба.
Фиг. 4 Узел водной завесы (на примере отсека подводного корабля), где 18 - палуба отсека, 43 - прочный корпус корабля, 44 - водонепроницаемые переборки, 45 - интенсивная водная завеса (ИВЗ), 46 - горизонтальный веерообразный душ, 47 - труба, 48 - налитая на палубу вода.
Фиг. 5 Блок спасения экипажа (БСЭ) (с темя выходами ВСД), где 32 - трубопровод ВСД, 50 - герметичный корпус, 51 - красный светофор, 52 - желтый светофор, 53 - зеленый светофор, 55 - кнопка «ПОЖАР» красного цвета, 56 - кнопка «ДЫМ» желтого цвета, 57 - кнопка «ОТБОЙ» зеленого цвета, 58 - кнопка «МОРЗЕ» белого цвета, 59 - динамик подводный акустический, 60 - прозрачная крышка с пломбой, 61 - разъем линии связи, 63 - вход ВВД, 64 - редуктор понижения ВВД до ВСД, 65 - трубка связи с воздухом отсека, 66 - отверстие в герметичном корпусе, 67 - счетчик ВСД; 68 - пневмоклапан ВСД, 69 - пневмопереключатель ВСД, 70 - выход ВСД, например, ВСД 1, ВСД 2… ВСД N, 71 - обводная трубка ВСД, 72 - ручка пневмопереключателя ВСД, 73 - вход воды от пожарной помпы, 74 - счетчик принятой воды, 75 - гидроклапан ИВЗ, 76 - выход ИВЗ, 77 - гидропереключатель ИВЗ, 78 - ручка гидропереключателя ИВЗ, 79 - обводной трубопровод, 80 - отверстие «Охлаждение воды», 81 - гидроклапан охлаждения, 83 - разъем «ТЭН», 84 - разъем «Обогрев гидрокостюма», 85 - плата микропроцессора, 86 - разъемы датчиков, например, «Температура воздуха в отсеке», 87 - разъем «СЕТЬ», 88 - кабель «Аккумулятор», 89 - разъем подключения к резервному источнику питания, 90 - разъем «НАСОС», 91 - разъем включения системы пожаротушения.
Фиг. 6 Резервный источник питания, где 94 - корпус источника, 95 - аккумулятор, 96 - индикатор заряда аккумулятора на плате контроля заряда и разряда аккумулятора, 97 - кнопка включения индикатора, 98 - ручной электрогенератор, 99 - ручка привода электрогенератора, 100 - сменяемая водоналивная батарея, 101 - пробка батареи, 102 - поворотная стойка, 103 - подводный прожектор, 104 - регулятор яркости прожектора, 105 - разъем «БСЭ» для подключения кабеля «Аккумулятор» от БСЭ.
Фиг. 7 Узел осушения отсека, где 18 - палуба отсека, 44 - водонепроницаемая переборка, 48 - налитая на палубу (или в ванну-нишу из металла) вода, 106 - верхний слой горячей воды, 107 - насос осушения, 108 - разъем насоса осушения, 109 - кабель «НАСОС», 110 - датчик температуры верхнего слоя воды, 111 - датчик наличия откачиваемой воды, 112 - огнестойкий поплавок, 113 - счетчик откаченной воды, 114 - невозвратный клапан, 115 - сетка, 116 - гофрированный шланг узла.
Осуществление изобретения
Легочник фиг. 1 дополняется пробкой загубника 12, к которой прикреплен тросик 13, а также фиксатор-задвижка 14 в направляющей фиксатора задвижки 15.
Изменения в легочнике необходимы для подключения легочника к магистрали ВНД от ССП. Кнопка принудительного вытеснения воды 10 удерживается в нажатом состоянии фиксатором-задвижкой 14 фиг. 1, чем обеспечивается прямое поступление ВНД в загубник от разъема ВСД 11 без редукции клапаном вдоха. Фиксатор-задвижка 14, например, направляется и удерживается направляющей фиксатора задвижки 15.
Станина 17 блока-катушки фиг. 2 устанавливается на уровне палубы 18 отсека. Огнестойкий шланг среднего давления (ШСД) 19 наматывается на катушку 20. Внешний конец ШСД заканчивается разъемом арматуры 21. Внутренний конец ШСД надевается на штуцер катушки 22, который вкручивается в дно полой оси катушки 20, имеющей вид стакана (далее ось-стакан) 23. ШСД закрепляется на штуцере катушки, например, хомутом 24. Ось-стакан 23 катушки 20 вращается на штуцере-оси 25 станины 17. Зазор между штуцером-осью 25 и осью-стаканом 23 катушки 20 уплотняется одним или несколькими сальниками 26. Фиксатор 27 перемещается рычагом фиксатора 28 в направляющей с возвратной пружиной 29, которая закрепляется на станине 17. Удержание катушки 20 на штуцере-оси 25 станины 17 происходит, например, за счет взаимодействия выступа фиксатора 30 и усеченного конуса 31 оси-стакана 23. Воздух в станину подается по трубопроводу ВСД 32 через разъем ВСД 11, который совместим с разъемом арматуры 21, чем в нештатной ситуации обеспечивается последовательное подключение нескольких блоков-катушек фиг. 2, а также прямое подключение легочника к магистрали ВСД или к магистрали ВНД.
Корпус короба 33 фиг. 3, закрывается крышкой 34 с ручкой 35, под которой хранятся легочник 36, который показан на фиг. 1 и ниже маска аквалангиста с зажимом носа (далее маска) 37. Короба устанавливаются рядом с боевым постом и местом отдыха. Разъем арматуры 21 ШСД 19 блока-катушки фиг. 2 постоянно подключен к разъему ВСД 11 фиг. 1 легочника 36. ВНД удерживается в воздушной камере легочника пробкой загубника 12, которая соединена с крышкой короба тросиком 13. Тросик закрепляется на крышки короба. Тросик выдергивает пробку из загубника при удалении крышки от корпуса короба или от легочника. Для вынимания легочника 36 из корпуса короба по вертикальному пазу 38 стенки короба, в качестве ручки используются разъем арматуры 21 и ШСД 19 фиг. 3.
Установка аккумулятора ВСД 40 фиг. 2, между разъемом арматуры 21 и ШСД 19 фиг. 2, позволяет применить ШСД малого проходного сечения. В период времени между вдохами ВСД постепенно накапливается в аккумуляторе ВСД 40 до массы полного вдоха. Накопленный воздух по гофрированному шлангу ВСД 41 большого проходного сечения через разъем арматуры 21 поступает в легочник. ШСД 19 малого внешнего диаметра более удобен при перемещении экипажа, а также позволяет снизить габарит катушки 20. Например, если объем вдоха составляет 5 л, то при ВСД в 1 МПА (порядка 10 кгс/см2) достаточно емкости аккумулятора ВСД в 0,5 л, без учета внутреннего объема гофрированного шланга ВСД и допоставки воздуха во время вдоха. Для удобства перемещения аккумулятор ВСД 40 может прикрепляться к поясу экипажа.
Первичным средством защиты от открытого огня является узел водной завесы. Пример размещения узла водной завесы в отсеке показан на фиг. 4. Отсек подводного корабля образуется, например, прочным корпусом корабля 43, водонепроницаемыми переборками 44 и палубой отсека 18. Интенсивная водная завеса (ИВЗ) 45 формируется горизонтальным веерообразным душем 46, в который по трубе 47 подается под давлением вода, например, от пожарной помпы. Струями ИВЗ образуется горизонтальный водный экран, под которым экипаж защищается от огня, пара и инфракрасного излучения. Экипаж ложится под ИВЗ на палубу 18 отсека и периодически переворачивается. Вода от ИВЗ постепенно заливает палубу отсека до максимального уровня, например в один метр. Налитая на палубу вода 48 является основным средством защиты экипажа от высокой температуры.
Воздух через блок-катушку фиг. 2 в легочник фиг. 1 и вода в трубу 47 ИВЗ фиг. 4 подаются от блока спасения экипажа (БСЭ).
БСЭ фиг. 5 состоит из герметичного корпуса 50, в котором установлены светофоры красного 51, желтого 52 и зеленого 53 света, а также кнопки «ПОЖАР» 55 красного цвета, «ДЫМ» 56 желтого цвета, «ОТБОЙ» 57 зеленого цвета, «МОРЗЕ» 58 белого цвета и динамик подводный акустический 59. Кнопки постоянно подсвечиваются и защищаются от случайного нажатия прозрачной крышкой с пломбой 60. Сигналы светофоров и кнопок транслируются через разъем линии связи 61 в ЦПУ.
ВВД от входа воздуха высокого давления 63 снижается до среднего давления редуктором понижения ВВД до ВСД 64. Трубкой связи с воздухом отсека 65 отверстие в верхней части корпуса редуктора 64 соединяется с отверстием 66 в герметичном корпусе 50. Трубка связи с воздухом отсека 65 необходима редуктору понижения ВВД до ВСД 64 для ограничения превышения ВСД относительно фактического давления в отсеке, например на 0.92 МПа.
ВСД поступает через счетчик ВСД 67, пневмоклапан ВСД 68 и пневмопереключатель ВСД 69 на выход ВСД 70 и далее по трубопроводу ВСД 32 к блоку-катушке фиг. 2
Ручное управление подачей воздуха на выход ВСД 70 через пневмоклапан ВСД 68 или по обводной трубке ВСД 71 в обход пневмоклапана ВСД 68, осуществляется пневмопереключателем ВСД 69 с ручкой пневмопереключателя ВСД 72, которая имеет три фиксированных положения:
- при повороте ручки 72 вправо до упора воздух на выходе ВСД 70 закрыт;
- в среднем положении ручки 72 воздух на выход ВСД 70 подается через пневмоклапан ВСД 68;
- при повороте ручки 72 влево до упора воздух подается по обводной трубке ВСД 71 на выход ВСД 70 в обход пневмоклапана ВСД 68.
Вода от пожарной помпы подается с входа 73 фиг. 5 через счетчик принятой воды 74, гидроклапан ИВЗ 75 на выход ИВЗ 76 и далее в трубу 47 ИВЗ фиг. 4. Ручное управление подачей воды осуществляется гидропереключателем ИВЗ 77 с ручкой гидропереключателя ИВЗ 78, которая имеет три фиксированных положения:
- при повороте ручки 78 вправо до упора ИВЗ фиг. 4 выключается;
- в среднем положении ручки 78 вода в ИВЗ подается через гидроклапан ИВЗ 75;
- при повороте ручки 78 влево до упора вода подается на выход ИВЗ 76 в обход гидроклапана ИВЗ 75 по обводному трубопроводу 79.
С целью замены налитой на палубу воды 48 фиг. 4, которая нагревается при пожаре в отсеке, из отверстия «Охлаждение воды» 80 герметичного корпуса 50 подается через гидроклапан охлаждения 81 холодная вода от счетчика принятой воды 74.
Переохлаждение экипажа в холодной воде предотвращается одеванием гидрокостюма. Гидрокостюм дополняется внутренними низковольтными электрическими обогревателями и разъемом с выключателем, который, в случае необходимости, по съемному кабелю соединяется с разъемом 84 БСЭ фиг. 5 «Обогрев гидрокостюма».
Микропроцессором платы 85 фиг. 5 обеспечивается анализ сигналов, которые поступают, например, от датчиков, а так же управление исполнительными устройствами, например клапанами и светофорами. Так, в случае увеличенного расхода воздуха при разрыве ШСД, для предотвращения быстрого повышения давления воздуха в отсеке, по результату анализа информации от счетчика ВСД 67 и датчика давления воздуха в отсеке, микропроцессором платы 85 вырабатывается сигнал переключения соответствующего пневмоклапана ВСД 68. Быстрое повышение давления в отсеке приводит к разрыву барабанных перепонок экипажа.
Для получения объективной информации о развитии аварийной ситуации в отсеке к БСЭ фиг. 5, через его электрические разъемы, например 86, подключены датчики различных типов, например:
- датчик инфракрасного излучения;
- датчик давления воздуха в отсеке;
- датчик задымления воздуха;
- датчик температуры воздуха;
- датчик кислорода;
- датчик углекислого газа;
- датчик окиси углерода;
- датчики других опасных реагентов в воздухе отсека;
- датчик уровня воды над палубой;
- датчик температуры воды у палубы;
- датчик опасных реагентов в воде над палубой;
Питание БСЭ осуществляется от энергосистемы корабля через разъем 87 «Сеть», а также от резервного источника питания фиг 6, который подключается по кабелю 88 «Аккумулятор» с разъемом подключения к резервному источнику питания 89.
БСЭ непрерывно включен. В отсутствии других опасностей, но при поступлении в отсек забортной воды, например, от боевого повреждения, БСЭ автоматически включается узел осушения отсека фиг. 7 через разъем «НАСОС» 90 БСЭ.
При возникновении опасной ситуации, требующей защиты экипажа в водной среде, например, от высокой температуры, паров кислоты аккумуляторов или при нажатии кнопки «ПОЖАР» 55, в БСЭ открывается гидроклапан ИВЗ 75 фиг. 5.
При пожаре, после нормативной задержки на самоподготовку экипажа, например в 7 секунд, или сразу после тройного нажатия кнопки «ПОЖАР» 55, но с учетом отсутствия запрета ЦПУ, через разъем 91 включается система пожаротушения. Одну или несколько пожарных помп в неаварийных отсеках включает ЦПУ на основании информации от БСЭ.
При достижении максимального уровня воды, например, одного метра, ИВЗ фиг. 4 отключается гидроклапаном ИВЗ 75 БСЭ. Далее экипаж укрывается под водой лежа на палубе 18 отсека фиг. 4. БСЭ, блоки-катушки и узел осушения также полностью покрываются водой.
Когда степень опасности в отсеке уменьшается до допустимой величины, на БСЭ зажигается желтый светофор 52. Члены экипажа периодически выныривают из воды на палубе 48 фиг. 4 и начинают проводить кратковременные контраварийные мероприятия. Командир отсека руководит действиями экипажа отсека по борьбе за живучесть и переключением боевых или технических средств. Во время перемещения экипажа по отсеку, ШСД 19 разматываются с блока-катушки фиг. 2 на необходимую длину. Совместимость разъема ВСД 11 фиг. 1 со средствами спасения подводников (ССП) обеспечивается его конструкцией и/или переходниками, что позволяет, например, использовать блок-катушку фиг. 2 для подключения гидрокомбинезона СГП-К-1 или организовывать последовательную цепочку из нескольких запасных блок-катушек для проведения работ в удаленных местах, например, в смежном аккумуляторном отсеке.
Добавление в конструкцию легочника фиг. 1, фиксатора задвижки 14, дает возможность, в случае необходимости, после сдвига фиксатора задвижки, подключаться к магистрали ВНД ССП.
Когда степень опасности в отсеке уменьшится до безопасной величины и появляется возможность дышать в отсеке без легочников, на БСЭ зажигается зеленый светофор 53.
Резервный источник питания показан на фиг 6. В герметичной части корпуса источника 94 размещаются аккумулятор 95, индикатор заряда аккумулятора 96 на плате контроля заряда и разряда аккумулятора с кнопкой включения индикатора 97 и ручной электрогенератор 98 с ручкой привода электрогенератора 99. Сменяемая, например, водоналивная батарея 100 активируется водой после снятия пробки батареи 101. На поворотной стойке 102 с внешней стороны корпуса блока закрепляется подводный прожектор 103 с регулятором яркости прожектора 104. Кабель «Аккумулятор» 88 с разъемом 89 протягивается от БСЭ фиг. 5 и подключается к разъему «БСЭ» 105 фиг. 6. Ручной электрогенератор 98 обеспечивает подзарядку аккумулятора и освещение отсека подводным прожектором 103.
Узел осушения отсека показан на фиг. 7. Нагретый пожаром верхний слой горячей воды 106, откачивается насосом осушения 107, разъем 108 которого подключается к разъему 90 БСЭ фиг. 5 по кабелю «НАСОС» 109. Датчик температуры верхнего слоя воды 110 и датчик наличия откачиваемой воды 111, которые закрепляется под огнестойким поплавком 112, например, из металла, а так же счетчик откаченной воды 113 подключаются через разъем насоса осушения 108 фиг. 7. Невозвратный клапан 114 предупреждает попадание воды и/или ВВД из смежного отсека через водонепроницаемую переборку 41. Сетка 115 ограничивает попадание плавающих предметов в гофрированный шланг ВСД 116, водозабор которого закрепляется между сеткой 115 и огнестойким поплавком 112. Гибкость гофрированного шланга узла позволяет огнестойкому поплавку 112 постоянно плавать на поверхности воды.
Микропроцессор платы 85 фиг 5 также вычисляет разницу между показаниями счетчика принятой воды 74 фиг 5 и счетчиком откаченной воды 113 фиг. 7. Данные об объеме воды в отсеке передаются через разъем линии связи 61 БСЭ в ЦПУ. При появлении водотечности разница между счетчиком принятой воды 74 и счетчиком откаченной воды 113 сначала уменьшается до нуля, затем становится отрицательной.
Параллельно микропроцессором платы 85 так же вычисляется фактический объем воды в отсеке по датчику уровня воды в отсеке, например, путем умножения площади палубы контролируемого отсека на высоту уровня воды в отсеке.
Современные корабли, включая атомные подводные, имеют отсеки с большой площадью палубы. Наливание воды до необходимой высоты над палубой отсека душем ИВЗ происходит относительно медленно, а большой объем воды в отсеке может превысить запас плавучести подводного корабля. В этом случае под палубой отсека устанавливается ванна-ниша из металла, которая покрывается негорючим материалом с низкой теплопроводностью, верхний борт которой совпадает с уровнем палубы. Небольшой объем ванны-ниши из металла оперативно наливается водой от ИВЗ. С целью защиты от перегревания и/или возгорания блок-катушка фиг. 2, короба фиг. 3, БСЭ фиг. 5, резервный источник питания фиг. 6 и узел осушения отсека фиг. 7 закрепляются на дне ванны-ниши из металла. Для дополнительной защиты экипажа от инфракрасного излучения пожара и/или от ударной волны взрыва, ванна-ниша из металла закрывается крышкой-люком с встроенным иллюминатором из огнестойкого стекла, который дополнительно покрыт инфракрасным фильтром. В неаварийной ситуации крышка-люк является частью палубы отсека. Плоский горизонтальный веерообразный душ 46 фиг. 4 закрепляется к палубе на уровне верхнего борта ванны-ниши из металла, например, в углу, но ниже крышки-люка. Для нагрева ледяной воды или воздуха в ванне-нише из металла устанавливается электрообогреватель, который подключается к разъему «ТЭН» 83 БСЭ фиг. 5.
Кроме того, электрообогреватель во время перехода выполняет функцию автоматического дублирующего или дополнительного обогревателя, например, когда температура в отсеке понижается ниже 16 градусов.
Данная ванна-ниша из металла может использоваться также для отдыха и сна экипажа. В этом случае в ней дополнительно подключается кондиционер и система регенерации воздуха.
При эвакуации через торпедный аппарат, рубку или пробоину одного из отсека каждый член экипажа покидает корабль, переключив легочник от ШСД к спасательному аквалангу и предварительно надев маску и надувной спасательный жилет. В зависимости от глубины нахождения корабля, к спасательному аквалангу на отдельном брасовом ремне закрепляется парашютная система, которой замедляет скорость всплытия, что необходимо для декомпрессии. Для предупреждения переохлаждения так же одевается гидрокостюм.
В комплект спасательного акваланга входит:
- баллон с ограниченным запасом с гелио-кислородной смеси, покрытый голубой люминесцирующей краской, и краном, покрытым оранжевой люминесцирующей краской;
- редуктор ВСД;
- короткий ШСД от редуктора ВСД до разъема ВСД;
- прибор контроля декомпрессии;
- наплечные ремни;
- мигающий фонарь с батареей, например водоналивного типа, который при наступлении темноты автоматически начинает периодически вспыхивать, что позволяет в полной темноте пораженного отсека быстро найти спасательный акваланг, а также облегчает поиск экипажа на поверхности воды в ночное время;
- брасовый ремень.
При движении эвакуируемого в трубе торпедного аппарата спасательный акваланг и спасательный парашют проталкиваются впереди себя.
Для сокращения скорости эвакуации, спасательный акваланг и спасательный парашют объедены в единый блок, к которому прикрепляется сложенный надувной спасательный нагрудник, что позволяет производить их одевание после выхода из торпедного аппарата. Причем, перед эвакуацией из корабля единый блок прикрепляется брасовым ремнем к поясу эвакуируемого, а надувной спасательный нагрудник соединяйся карабином с единым блоком отдельным тросиком, чем исключается их утрата, например, в мутной воде.