МНОГОКОРПУСНЫЙ ГЛУБОКОВОДНЫЙ ОБИТАЕМЫЙ АППАРАТ ( ВАРИАНТЫ) Российский патент 2015 года по МПК B63G8/00 B63B3/13 

Предлагаемое изобретение относится к судостроению и авиации, а именно к обитаемым подводным аппаратам (ОПА).

Известен обитаемый подводный аппарат «Мир» (журнал «Судостроение» №1, 1992 г., стр. 67), построенный в Финляндии по заказу СССР с глубиной погружения 6000 м, массой 18,7 т, скоростью 5 узлов, с экипажем 3 человека, автономность по запасам энергии 10 часов, длина 7,8 м, ширина 2,9 м. Обитаемый подводный аппарат снабжен манипуляторами и тремя иллюминаторами. ОПА типа «Мир» приспособлен для исследования глубин океана.

ОПА типа «Мир» не может быть использован как универсальный аппарат и приспособлен для выполнения определенных научно-исследовательских работ.

ОПА типа «Мир» принимаем за аналог.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является ОПА «Сага» с водоизмещением 515 т, предназначенный для проведения подводно-технических работ на глубинах до 300 м, построенный во Франции (Marine Engineers Revien, 1990 г. VII, P. 18, 19 «Судостроение» №1, 1992 г.). На нем установлены два двигателя «Стерлинг» шведской фирмы «Собпауэр» марки V4-275P, работающих на дизельном топливе и кислороде. Предусмотрена шлюзовая камера для выхода водолазов (6 человек), 4 выдвижные опоры, иллюминаторы и отдельная рубка, служащая спасательной капсулой. «Сага» имеет длину 28 м, ширину 7,4 м, высоту 8 м. Максимальная глубина погружения 600 м, скорость подводная - 6 узлов, автономность подводная 35 суток. ОПА «Сага» имеет оснащение: двигательно-движительные устройства, рубку, средства управления (киль и руль), систему жизнеобеспечения, балласт, запас воздуха высокого давления, навигационное оборудование. Навигационное оборудование включает в себя курсоуказатель, лаг, указатель глубины, эхо-кренометр, дифферентометр, указатель скорости, гидролокатор, прочный корпус.

При всем своем совершенстве ОПА «Сага» имеет очень большие габариты, что осложняет применение его для размещения в самолете-носителе и ухудшает маневренность. Его компоновка позволяет разместить только 6 человек (водолазов). ОПА «Сага» имеет узкую специализацию в применении.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является создание универсального многокорпусного глубоководного обитаемого аппарата (ГОА) с возможностью быстрого изменения его назначения для выполнения различных функций.

Технический результат достигается тем, что многокорпусный глубоководный обитаемый аппарат (I вариант), содержащий корпус, двигатели и движители, радиоэлектронное оборудование, средства управления и навигации, выполнен в виде универсальной интегрированной системы, состоящей из нескольких корпусов, расположенных в ряд, один из которых основной движущий, а остальные - взаимозаменяемые модули. Модули соединены герметично с основным корпусом автоматическим разъемным соединением с переходными люками сообщения между корпусами. Каждый корпус оборудован в зависимости от назначения системами жизнеобеспечения и автономного всплытия. Многокорпусный аппарат имеет устройство для соединения тросом-кабелем с самолетом-носителем (при размещении его на самолете-носителе) или с судном-носителем.

В многокорпусном глубоководном обитаемом аппарате по II варианту оси симметрии корпусов при виде спереди расположены на одной окружности, а в центре системы между корпусами установлены движители.

Многокорпусный ГОА базируется на самолете-амфибии-носителе со специальным люком в днище лодки, крышка которого открывается вниз, и он опускается по крышке люка прямо в воду.

Многокорпусный ГОА позволяет быстро разъединить и заменить корпус, как модуль с другим снаряжением и назначением в зависимости от необходимости выполнения других задач.

Кроме того, спасательные модули, снабженные всем необходимым для спасения, например, экипажа затонувшей подводной лодки, для размещения спасенных в секциях, декомпрессии, медицинского обслуживания и т.д., а также для отсоединения модуля от основного корпуса и самостоятельного всплытия. Предлагаемая схема многокорпусного ГОА позволяет выполнить его относительно небольшими габаритами, что дает возможность размещения его в самолете-носителе и в то же время разместить большее количество спасенных в спасательном варианте.

Сопоставительный анализ предлагаемого изобретения с выявленными аналогами показывает, что оно обладает новизной, изобретательским уровнем и промышленной применимостью.

Сущность изобретения поясняется кратким описанием и прилагаемыми чертежами, где показаны два варианта взаимного расположения корпусов.

I вариант

На фиг. 1 показана фронтальная проекция глубоководного обитаемого аппарата;

на фиг. 2 показан вид сверху ГОА;

на фиг. 3 показан вид сбоку ГОА;

на фиг. 4 показан вид А;

на фиг. 5 показано сечение Б-Б;

на фиг. 6 показана аксонометрическая проекция ГОА.

II вариант

На фиг. 7 показан вид спереди ГОА;

на фиг. 8 показан вид сверху ГОА;

на фиг. 9 показан вид сбоку ГОА;

на фиг. 10 показана аксонометрическая проекция ГОА;

на фиг. 11 показан ГОА, опускаемый с самолета-носителя через носовой люк в днище лодки.

Многокорпусный глубоководный обитаемый аппарат может быть выполнен как привязной (тросом-кабелем) и управляемый в основном дистанционно с самолета-носителя (судна-носителя) или как автономный.

Многокорпусный глубоководный обитаемый аппарат, показанный на фиг. 1-11, представляет собой универсальную интегрированную систему, состоящую из нескольких, например из трех, взаимозаменяемых корпусов, расположенных, например, в ряд (I вариант), или оси симметрии корпусов при виде спереди расположены на одной окружности, а в центре системы между корпусами установлены движители (II вариант).

Один из корпусов 1 - основной несущий, оснащенный двигателями 2, системой навигации и управления и другим оборудованием, необходимым для надводного и подводного автономного перемещения аппарата. Другие присоединенные к нему корпусы 3 и 4 - как взаимозаменяемые модули, оснащенные оборудованием в зависимости от назначения и выполняемых функций.

Соединения корпусов автоматически разъемные, позволяющие быстро разъединить один или несколько корпусов для возможного самостоятельного всплытия.

В объединенных корпусах обеспечена возможность сообщения (переходов из одного корпуса в другой), для чего предусмотрены люки 5. По основным размерам все корпусы одинаковые, круглого сечения, с носовой частью 6, выполненной в виде полусферы, и хвостовой частью 7 в виде конуса.

В носовой части основного корпуса расположен корпус 8 в виде шара, в котором имеется входной люк 9, иллюминаторы 10, прожектор 11.

В хвостовой части снаружи по бокам конуса расположены два движителя 12 в виде винтов, заключенных в окантовку 13. Внизу конуса расположены киль 14 и руль 15.

В спасательном корпусе (фиг. 3) в носовой части расположена шлюзовая камера 16 с входным люком 17 в носовой полусфере корпуса, закрываемым крышкой 18. В цилиндрической (средней) части корпуса за шлюзовой камерой расположены сиденья 19 для спасенных, между сиденьями - проходной пол 20. В верхней части корпуса имеются кронштейны 21 для установки и крепления носилок 22. В корпусе 4 имеется люк 23, при открытии которого выдвигаются вперед манипуляторные устройства 24, которые позволяют выполнять операции при ремонтных работах, заборе грунта, отдельных предметов и т.д.

На фиг. 7-11 показан второй вариант взаимного расположения корпусов, например, оси симметрии корпусов при виде спереди расположены на одной окружности, где верхний корпус основной (движущий), а ниже два корпуса-модуля.

Этот вариант имеет свои преимущества. Он занимает меньше места по ширине и поэтому удобнее располагается на самолете-носителе 25 (фиг. 11).

Многокорпусный ГОА с таким расположением корпусов удобнее управляем при подходе к затонувшей подводной лодке и подсоединении к ней люком шлюзовой камеры, а также удобнее управлять работами с использованием манипуляторов.

В многокорпусном ГОА второго варианта возможна установка дополнительных винтов 26, заключенных в трубу 27, расположенную между корпусами.

Для выполнения задач в экстремальных ситуациях (спасение экипажа затонувшей подводной лодки, подводный ремонт нефте- или газотрубопровода) самолет-амфибия-носитель многокорпусного ГОА на борту приводняется на месте аварии, открывается люк в днище лодки, крышка которого опускается под воду. Многокорпусный ГОА, освобожденный от расчалок крепления, по рольгангу 28 передвигается вниз, опускается на воду и, приведя в движение ходовые винты, переходит в режим надводного, а затем подводного плавания. После выполнения работ многокорпусный ГОА всплывает и подтягивается тросом-кабелем 29 к люку самолета, а затем по рольгангу 28 в самолете, где и закрепляется в походном положении для летного возвращения на базу.

В судостроении по проектированию, постройке и эксплуатации глубоководных обитаемых аппаратов достигнуты высокие результаты и аппараты близки к совершенству. Анализируя схемы конструкций ОПА, можно улучшить некоторые качественные характеристики этих аппаратов. Так, в результате исследовательских работ и анализа конструкций аналогов появилось настоящее предложение оригинальной схемы многокорпусного глубоководного обитаемого аппарата.

При сопоставлении предлагаемого изобретения с аналогами имеются значительные преимущества предлагаемой конструктивной схемы многокорпусного глубоководного обитаемого аппарата, которая дает возможность оперативного изменения целевого назначения аппарата по выполнению различных функций, используя различные комплектации из корпусов-модулей в интегрированную систему, способную решать различные задачи.

Предлагаемая схема конструкции глубоководного обитаемого аппарата с несколькими (например, тремя) взаимозаменяемыми корпусами-модулями, оснащенными оборудованием в зависимости от назначения и слитными воедино с основным движущим корпусом, представляет собой универсальную интегрированную систему с возможностью использования ее для различных ситуаций, например аварийной в случае спасения экипажа затонувшей подводной лодки, для ремонтных работ под водой, доставки водолазов и необходимых грузов на глубину океана, мониторинга океана, для выполнения других функций при возможных и непредсказуемых ситуациях.

Большое значение имеет предусмотренная возможность отстыковки одного (или нескольких) корпусов-модулей и самостоятельное их всплытие в экстремальных ситуациях.

Размеры и расположение корпусов в системе позволяет максимально использовать занятое аппаратом пространство и расположить большее число спасаемых в корпусах, разместить его в самолете-носителе (амфибии) с дистанционным управлением по тросу-кабелю из самолета-амфибии (на плаву) или как автономный подводный аппарат. Технико-экономическая эффективность предлагаемого изобретения достигается предлагаемой оригинальной схемой конструкции многокорпусного глубоководного обитаемого аппарата с его преимуществами по сравнению с выявленными аналогами и выражается в универсальности этой системы, в мобильности его применения, в быстроте изменения его назначения путем оперативной замены корпусов-модулей для выполнения различных функций, в возможности размещения его на самолете-носителе, в повышении безопасности, в компактности системы в целом.

Предлагаемое изобретение осуществимо по существующим технологиям из применяемых в настоящее время материалов.

Изобретение относится к области судостроения, а именно к обитаемым подводным аппаратам. Предложен многокорпусный глубоководный обитаемый аппарат, являющийся универсальной интегрированной системой, который состоит из нескольких (например, трех) корпусов, расположенных, например, в ряд, один из которых основной движущий, а остальные - взаимозаменяемые модули. Во втором варианте выполнения многокорпусного глубоководного обитаемого аппарата оси симметрии его корпусов при виде спереди расположены на одной окружности, в центре системы между корпусами установлены движители. Модули соединены герметично с основным корпусом автоматическим разъемным соединением с переходными люками сообщения между корпусами. Каждый корпус оборудован в зависимости от назначения системами жизнеобеспечения и автономного всплытия. Многокорпусный глубоководный обитаемый аппарат имеет устройство для соединения тросом-кабелем с самолетом-носителем (при размещении его на самолете-носителе) или с судном-носителем и способен передвигаться как по воде, так и под водой с дистанционным управлением как привязной аппарат или как независимый автономный аппарат. Технический результат заключается в улучшении эксплуатационных характеристик подводного аппарата, расширении его функциональных возможностей. 2 н.п. ф-лы, 11 ил.

1. Многокорпусный глубоководный обитаемый аппарат, содержащий корпус, двигатели и движители, радиоэлектронное оборудование, средства управления и навигации, отличающийся тем, что он выполнен в виде универсальной интегрированной системы, состоящей из нескольких корпусов, расположенных в ряд, один из которых основной движущий, а остальные - взаимозаменяемые модули, соединенные герметично с основным корпусом автоматическим разъемным соединением с переходными люками сообщения между корпусами, при этом каждый корпус оборудован в зависимости от назначения системами жизнеобеспечения и автономного всплытия, а также многокорпусный аппарат имеет устройство для соединения тросом-кабелем с самолетом-носителем (при размещении его на самолете-носителе) или с судном-носителем.

2. Многокорпусный глубоководный обитаемый аппарат, содержащий корпус, двигатели и движители, радиоэлектронное оборудование, средства управления и навигации, отличающийся тем, что он выполнен в виде универсальной интегрированной системы, состоящей из нескольких корпусов, при этом оси симметрии корпусов при виде спереди расположены на одной окружности, а в центре системы между корпусами установлены движители, причем один из корпусов - основной движущий, а остальные - взаимозаменяемые модули, соединенные герметично с основным корпусом автоматическим разъемным соединением с переходными люками сообщения между корпусами, при этом каждый корпус оборудован в зависимости от назначения системами жизнеобеспечения и автономного всплытия, а также многокорпусный аппарат имеет устройство для соединения тросом-кабелем с самолетом-носителем (при размещении его на самолете-носителе) или с судном-носителем.