УСТРОЙСТВО ПОДДЕРЖАНИЯ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ ЭКИПАЖА АВАРИЙНОЙ ПОДВОДНОЙ ЛОДКИ, ЛЕЖАЩЕЙ НА ГРУНТЕ Российский патент 2024 года по МПК B63G8/40 A62B11/00 

Изобретение относится к области спасательной техники, а именно к устройствам поддержания жизнедеятельности экипажа аварийной подводной лодки, лежащей на грунте, до его спасения.

Известен мобильный комплекс вентиляции отсеков и подачи воздуха высокого давления на аварийную подводную лодку (далее - МКВО ПЛ) [1], который обеспечивает вентиляцию отсеков-убежищ аварийной подводной лодки (ПЛ) на глубинах до 300 м с давлением в отсеке до 0,6 МПа (6 кгс/см²), подачу воздуха в системы воздуха высокого давления ПЛ, лежащей на грунте или находящейся в надводном положении, и продувку цистерн главного балласта подводной лодки. Оборудование МКВО ПЛ размещено в трех стандартных морских контейнерах.

Для обеспечения вентиляции отсеков-убежищ аварийной ПЛ с помощью МКВО ПЛ спасательное судно должно удерживаться над аварийной ПЛ, лежащей на грунте. Расстояние между судном и ПЛ должно быть меньше длины шлангов. Подача рукавных линий подачи свежего воздуха и отвода загрязненного воздуха длиной 300 м производится путем их фиксирования на направляющих канатах с помощью колец и стравливания за борт. Рукавные линии с помощью водолазов или телеуправляемых необитаемых подводных аппаратов (ТНПА) присоединяются к соответствующим штуцерам «эпроновской» выгородки.

Перед началом стравливания за борт линий рукавов подготавливаются узлы соединения с аварийным объектом. Для этого, на концы рукавов устанавливаются наконечники безрезьбового соединения с переходными штуцерами и двухрожковый стояк.

После спуска рукавов подачи и отвода воздуха на ПЛ водолазы или ТНПА соединяют скобу разгрузочного каната с огоном направляющего каната и тем самым фиксируют положение концов рукавов вблизи штуцера отвода воздуха из отсека-убежища ПЛ. В рукав подачи нагнетается воздух до давления равного давлению в линии отвода воздуха, что позволяет поддерживать давление в отсеке-убежище аварийного объекта.

Недостатками МКВО ПЛ являются значительная длина рукавов подачи и отвода воздуха, малая производительность из-за большого сопротивления воздуха, подаваемого с поверхности и загрязненного воздуха из аварийной ПЛ на поверхность. При глубине нахождения аварийной ПЛ более 100 м вентиляция отсеков-убежищ с помощью МКВО ПЛ мало эффективна.

Известна система вентиляции ПЛ (SVS - Submarine Ventilation System) итальянской компании Drass Galeazzi Underwater Technology S.R.L. U [2], которая обеспечивает регенерацию воздуха, его нагрев и доставку экипажу аварийной ПЛ (DISSUB - distressed submarine). SVS рассчитана на вентиляцию отсеков аварийной ПЛ вплоть до глубины 300 м, обеспечивая отвод выдыхаемого воздуха и снабжение экипажа воздухом для дыхания с необходимым процентным содержанием кислорода и температурной стабилизацией. Эта мобильная воздушная система состоит из: каркасной стойки-платформы, модуля обслуживания и вспомогательного контейнера. Свежий воздух под высоким давлением через шланг подается с поверхности до вентиляционной капсулы, где происходит снижение давления воздуха для подачи в аварийную подводную лодку. Выдыхаемый воздух за счет всасывающего компрессора, отводится непосредственно в воду.

Недостатками системы вентиляции ПЛ SVS являются высокая стоимость, массогабаритные характеристики вентиляционной капсулы и прочного грузонесущего кабель-шланга, необходимость редуцирования воздуха высокого давления, подаваемого с поверхности с помощью редуктора и повышения давления с помощью компрессора, размещенного в вентиляционной капсуле, для отвода загрязненного воздуха из аварийной ПЛ непосредственно в воду.

Известно устройство вентиляции отсеков аварийного подводного технического средства [3], содержащее рукав подачи сжатого воздуха и шланг отвода загрязненного воздуха, которые соединены с клапанами вентиляции отсеков аварийного подводного технического средства, причем рукав подачи сжатого воздуха и шланг отвода загрязненного воздуха намотаны на установленный с возможностью вращения в блоке плавучести барабан, закрепленный посредством быстроразъемных креплений в нише надстройки подводного технического средства и являющийся ее обтекателями по патенту РФ №2706675, 2019 г., B63G 8/40.

Недостаток известного технического решения заключается в значительной длине рукавов подачи и отвода воздуха, малая производительность из-за большого сопротивления воздуха, подаваемого с поверхности и загрязненного воздуха из аварийного подводного технического средства на поверхность. При глубине нахождения аварийного подводного технического средства более 60 метров вентиляция отсеков-убежищ с помощью данного устройства малоэффективна. Указанный недостаток уменьшает возможности и время поддержания жизнедеятельности личного состава, находящегося в отсеках ПЛ и не позволяет устранить одну из самых главных угроз для выживания команды аварийной ПЛ - продолжительное воздействие низких температур.

Известно устройство вентиляции отсеков аварийной подводной лодки, лежащей на грунте [4], содержащее рукав подачи сжатого воздуха и шланги отвода загрязненного воздуха, подсоединенные с помощью безрезьбовых соединений к клапанам вентиляции отсеков аварийной подводной лодки по патенту РФ №2330783,2004 г., B63G 8/36, 8/40.

Недостаток известного технического решения заключается в значительной длине рукавов подачи и отвода воздуха, малая производительность из-за большого сопротивления воздуха, подаваемого с поверхности и загрязненного воздуха из аварийной ПЛ, лежащей на грунте, на поверхность. При глубине нахождения аварийной ПЛ, лежащей на грунте, более 60 м вентиляция отсеков-убежищ с помощью данного устройства малоэффективна. Указанный недостаток уменьшает возможности и время поддержания жизнедеятельности личного состава, находящегося в отсеках аварийной ПЛ и не позволяет устранить одну из самых главных угроз для выживания экипажа аварийной ПЛ - продолжительное воздействие низких температур.

Техническое решение по патенту РФ №2330783, 2004 г., B63G 8/36, 8/40 принято за прототип.

Целью предлагаемого технического решения является повышение безопасности подводников, находящихся в отсеке аварийной ПЛ, лежащей на грунте, за счет увеличения времени их возможного существования в условиях продолжительного воздействия низких температур до спасения.

Указанная цель достигается тем, что в отличие от прототипа с помощью вентилятора производится циркуляция атмосферы аварийной подводной лодки с контролируемым датчиками снижением с помощью кассет содержания диоксида углерода и вредных веществ, насыщения ее кислородом, нагрева и стабилизации температуры воздуха с помощью радиатора без необходимости подачи воздуха под повышенным давлением с поверхности и отвода загрязненного воздуха на поверхность или непосредственно в воду.

Сущность заявляемого изобретения поясняется чертежом, где на Фиг. 1 показано устройство поддержания жизнедеятельности в аварийной подводной лодке, лежащей на грунте.

Устройство поддержания жизнедеятельности в аварийной подводной лодке, лежащей на грунте, содержит два цилиндрических корпуса 5 диаметром 460 мм, внутренним объемом в 125 л и рассчитанные для использования на глубине 300 м. В верхней части цилиндрические корпуса 5 соединены между собой модулем 4, имеющим обтекаемую форму. Соединительный модуль 4 обеспечивает герметичность цилиндрических корпусов 5 и позволяет выдерживать расстояние между ними для присоединения к «эпроновской» выгородке ПЛ водолазами или ТИПА. Узлы для присоединения к «эпроновской» выгородке аварийной ПЛ 14 и 15 в нижней части цилиндрических корпусов 5 включают запорные вентили 16 и резьбовые или безрезьбовые присоединения 17, 18 к клапанам вентиляции отсеков аварийной ПЛ, расположенным в «эпроновской» выгородке ПЛ. К распределительной коробке 3 устройства поддержания жизнедеятельности в аварийной подводной лодке подводится электроэнергия с поверхности по грузонесущему кабель-тросу 1 с кольцевым токопереходом через гермоввод 2.

Внутри цилиндрических корпусов 5 вместе с тремя кассетами 6 с поглотительным веществом ХП-И, двумя кассетами 7 с регенеративным веществом О₃ и кассетой для очистки от вредных веществ 8, размещены вентилятор 9 и радиатор обогрева 10. Перед вентилятором 9 размещен фильтр грубой очистки 13, исключающий попадание засасываемых предметов на блок датчиков 11 и кассеты с поглотительным веществом 6. Перед вентилятором 9 и после радиатора обогрева 10 размещены блоки датчиков 11 и 12, обеспечивающих контроль и передачу сведений о давлении, температуре и составе (кислород, диоксид углерода, оксид углерода и т.д.) атмосферы отсека аварийной ПЛ.

Устройство поддержания жизнедеятельности в аварийной подводной лодке, лежащей на грунте, работает следующим образом.

После обнаружения аварийной подводной лодки, лежащей на грунте, и необходимости поддержания жизнедеятельности ее экипажа, личный состав спасательного судна присоединяет готовое устройство к грузонесущему кабель-тросу. Устройство поддержания жизнедеятельности в аварийной подводной лодке, лежащей на грунте, с помощью грузоподъемного устройства опускается к месту аварии ПЛ. Грузоподъемное устройство представляет собой кранбалку, лебедку с электродвигателем и возможностью использования в ручном режиме с кольцевым токопереходом, контролем скорости и длины вытравленного грузонесущего кабель-троса, вьюшки с грузонесущим кабель-тросом нейтральной плавучести (2 проводника питания, 5 оптоволоконных проводника) длиной 350 метров и усилием на разрыв 750 кг. Для контроля длины вытравленного грузонесущего кабель-троса при использовании лебедки в ручном режиме на нем через каждые 10 м нанесены отметки.

Устройство поддержания жизнедеятельности в аварийной подводной лодке, лежащей на грунте, с помощью водолазов или ТНПА присоединяется резьбовыми или безрезьбовыми присоединениями 17, 18 к клапанам вентиляции отсеков «эпроновской» выгородки аварийной ПЛ. Затем открываются запорные вентили 16, предназначенные для предотвращения попадания забортной воды в устройство. Автоматически с помощью вентилятора 9 начинается закачивание в устройство загрязненного воздуха из аварийной ПЛ. Фильтр грубой очистки 13 предотвращает попадание засасываемых предметов в устройство. С помощью кассет 6 происходит поглощение СО₂. С помощью кассет 7 происходит поглощение СО₂ и насыщение воздуха кислородом. С помощью кассеты 8 производится очистка загрязненного воздуха от вредных веществ. Предварительно нагретый с помощью радиатора 10 очищенный воздух, поступает в аварийную ПЛ.

Панель управления и контроля с блоком питания и оптоволоконным блоком приема/передачи данных, размещаемая на судне-носителе, позволяет оператору контролировать работоспособность системы, давление, температуру и состав атмосферы аварийного отсека, управлять работой вентилятора 9 и радиатора обогрева 10. Блоки датчиков 11 и 12, обеспечивают контроль и передачу сведений о давлении, температуре и составе (кислород, диоксид углерода, оксид углерода и т.д.) атмосферы аварийного отсека ПЛ, с выводом информации на панель управления.

В момент совпадения показаний датчика 11 с показаниями датчика 12 о составе атмосферы отсека аварийной ПЛ, на пульт выдается сигнал-предупреждение о необходимости произвести замену устройства.

Водолазами или с помощью ТНПА перекрываются запорные вентили 16. Затем резьбовые или безрезьбовые присоединения 17, 18 отсоединяется от клапанов вентиляции отсеков «эпроновской» выгородки аварийной ПЛ. Устройство поддержания жизнедеятельности в аварийной подводной лодке, лежащей на грунте, поднимается на борт спасательного судна. Производится очитка фильтра грубой очистки 13, замена кассет 6 с поглотительным веществом ХП-И, замена кассет 7 с регенеративным веществом О₃ и замена кассеты для очистки от вредных веществ 8. Вновь снаряженное устройство поддержания жизнедеятельности в аварийной подводной лодке, лежащей на грунте при необходимости, вновь опускается к аварийной ПЛ.

Предложенное техническое решение обеспечивает достижение заявленной цели, а именно - повышение безопасности подводников, находящихся в отсеке аварийной ПЛ, лежащей на грунте, за счет увеличения времени их возможного существования в условиях продолжительного воздействия низких температур до спасения.

Таким образом, представленные описание и чертеж позволяют сделать заключение о том, что заявленное устройство поддержания жизнедеятельности в аварийной подводной лодке, лежащей на грунте, отличается новизной, отличаясь от прототипа такими существенными признаками - с помощью вентилятора производится циркуляция атмосферы аварийной подводной лодки с контролируемым датчиками снижением с помощью кассет содержания диоксида углерода и вредных веществ, насыщения ее кислородом, нагрева и стабилизации температуры воздуха с помощью радиатора без необходимости подачи воздуха под повышенным давлением с поверхности и отвода загрязненного воздуха на поверхность или непосредственно в воду, что позволяет выполнить поставленную задачу и сделать вывод о наличии изобретательского уровня и промышленной применимости.

Литература:

1. Мобильный комплекс вентиляции отсеков и подачи воздуха высокого давления на аварийную подводную лодку (МКВО ПЛ): Руководство по эксплуатации ЦМЛИ.15.018.000.00 РЭ / ЗАО «Обуховское», 2015. - 60 с.

2. Submarine Ventilation System (SVS): Techical Specification FW051-10 // Drass Galeazzi Underwater Technology S.R.L. U: [сайт]. - URL: https://www.drass.tech/wp-content/uploads/2017/12/ventilation_system.pdf (дата обращения 05.02.2023).

3. Патент №2706675. Устройство вентиляции отсеков аварийного подводного технического средства: №2018117772: заявл. 14.05.2018: опубл. 14.11.2019 / М.Ю. Гаршин, В.В. Лычев, Л.Н. Савина [и др.]; заявитель, патентообладатель ВУНЦ ВМФ «Военно-морская академия». - 4 с.

4. Патент №2330783. Устройство вентиляции отсеков аварийной подводной лодки, лежащей на грунте: №2004123265/11: заявл. 28.07.2004: опубл. 10.08.2008 / П.В. Крысов, С.Л. Ефремов, М.В. Мысенко; заявитель, патентообладатель Войсковая часть 20914 - 6 с.

Изобретение относится к области спасательной техники, а именно к устройствам поддержания жизнедеятельности в аварийной подводной лодке. Устройство поддержания жизнедеятельности экипажа аварийной подводной лодки, лежащей на грунте, содержит два цилиндрических корпуса с электропитанием через распределительную коробку по грузонесущему кабель-тросу с кольцевым токопереходом, соединенных модулем обтекаемой формы, обеспечивающим герметичность подсоединенных с помощью безрезьбовых соединений к клапанам вентиляции отсеков аварийной подводной лодки. С помощью вентилятора производится циркуляция атмосферы аварийной подводной лодки с контролируемыми датчиками. С помощью кассет производится снижение содержания диоксида углерода и вредных веществ. С помощью радиатора осуществляется насыщение лодки кислородом, нагрев и стабилизация температуры воздуха без необходимости подачи воздуха под повышенным давлением с поверхности и отвода загрязненного воздуха на поверхность или непосредственно в воду. Достигается повышение безопасности подводников, находящихся в отсеке аварийной ПЛ, лежащей на грунте, за счет увеличения времени их возможного существования в условиях продолжительного воздействия низких температур до спасения. 1 ил.

Устройство поддержания жизнедеятельности экипажа аварийной подводной лодки, лежащей на грунте, содержащее два цилиндрических корпуса с электропитанием через распределительную коробку по грузонесущему кабель-тросу с кольцевым токопереходом, соединенных модулем обтекаемой формы, обеспечивающим герметичность подсоединенных с помощью безрезьбовых соединений к клапанам вентиляции отсеков аварийной подводной лодки, отличающееся тем, что с помощью вентилятора осуществляется циркуляция атмосферы аварийной подводной лодки с контролируемыми датчиками, с помощью кассет осуществляется снижение содержания диоксида углерода и вредных веществ, с помощью радиатора осуществляется насыщение лодки кислородом, нагрев и стабилизация температуры воздуха без необходимости подачи воздуха под повышенным давлением с поверхности и отвода загрязненного воздуха на поверхность или непосредственно в воду.