Спасательное снаряжение подводника

 

Использование: для обеспечения выхода методом свободного всплытия с аварийной подводной лодки, находящейся на большой глубине. Сущность изобретения: спасательное снаряжение содержит дыхательный аппарат и герметичный, выполненный из упрочненного материала гидрокомбинезон со шлемом. Гидрокомбинезон снабжен герметичными камерами с возможностью их подключения к баллончикам со сжатым воздухом, средством для проведения компрессии, предохранительным клапаном для поддержания требуемого перепада давлений внутри гидрокомбинезона и во внешней среде. В шлеме смонтированы штуцер и дыхательная полумаска с ниппелем, к которому подсоединен находящийся под гидрокомбинезоном дыхательный аппарат. Внутри гидрокомбинезона или на его внешней поверхности смонтировано устройство декомпрессии, содержащее воздушный дроссель, сообщающий внутрикомбинезонное пространство с внешней средой. Устройство декомпрессии связано с датчиком давления и предохранительным клапаном, что позволяет проводить декомпрессию подводника в заданном режиме непосредственно в гидрокомбинезоне, начиная с определенной глубины и продолжая в надводном положении. 4 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к водолазному снаряжению и может быть использовано для спасения членов экипажа аварийной подводной лодки (АПЛ), лежащей на грунте на большой глубине.

При спасении экипажа затонувшей подводной лодки решается противоречивая задача. С одной стороны, желательно как можно быстрее покинуть АПЛ и подняться на поверхность воды. Однако при этом, особенно при подъеме с большой глубины (более 150 м) или длительном пребывании под высоким давлением, вследствие быстрого понижения давления возникает кессонная болезнь, которая может привести к потере сознания, параличу, а в тяжелых случаях - к смерти. С другой стороны, обеспечение медленного подъема на поверхность воды с целью предотвращения кессонной болезни требует усложнения спасательных средств, при этом удлиняются и усложняются поисково-спасательные работы, в том числе и из-за относа подводников от точки аварии под действием течений.

Выход с АПЛ может быть коллективным или индивидуальным. Коллективный выход осуществляется с помощью специально оборудованной всплывающей камеры, рассчитанной на определенное количество людей. Однако из-за сложности конструкции и эксплуатации это спасательное средство не обладает достаточной надежностью, о чем свидетельствует катастрофа атомной подводной лодки "Комсомолец".

Индивидуальный выход осуществляется через торпедные аппараты, боевую рубку, выходные люки отсеков-убежищ, а также через специальные шлюзовые камеры. Существует два способа выхода на поверхность моря: всплытие по буйрепу и свободное всплытие.

В первом случае выход осуществляется с глубины до 150 м в легком водолазном костюме, снабженном ремнем с карабином. При помощи карабина подводник прикрепляется к буйрепу (тросу, нижний конец которого закреплен на АПЛ, а верхний - за буй, плавающий на поверхности моря) и поднимается вверх, делая остановки на установленных глубинах для выравнивания внутреннего и внешнего давлений и исключения заболевания кессонной болезнью.

Свободное всплытие возможно с глубин до 80 - 100 м без водолазного снаряжения (Советская военная энциклопедия.- М.: Воениздат, 1976, т. 2, с. 440). Кессонная болезнь в этих случаях не развивается, если подводник находился под соответствующим давлением окружающей среды установленное, минимально допустимое время. В противном случае вышедшему на поверхность требуется проведение декомпрессии в специальной декомпрессионной камере.

С глубин, превышающих 150 м, выход с АПЛ возможен только методом свободного всплытия в специальном снаряжении. Известно подводное снаряжение, содержащее гидрокомбинезон, на штанине которого в нижней части ноги закреплена коробка с уложенным внутри парашютом, и механизм автоматического выброса парашюта. Снаряжение предназначено для спасения подводника с АПЛ, лежащей на глубине 300 м.

После компрессии (выравнивания давления во внутрикомбинезонном пространстве и давления внешней среды) в шлюзовой камере в течение 30 с подводник покидает ее и всплывает с постоянной скоростью, равной 3,0 м/с, до глубины 60 м. На это уходит около 80 с. Затем срабатывает механизм автоматического выброса парашюта и подводник за счет торможения парашютом на конечном участке всплытия двигается со скоростью 0,7 м/с и на это уходит около 90 с. Общее время спасательной операции составляет около 200 с.

Использование данного снаряжения снижает риск поражения кессонной болезнью (патенты США N 3902327, 1975, N 3969903, 1976, НКИ 405-186, МКИ B 63 C 9/100).

Наиболее близким к предлагаемому изобретению (прототипом) является спасательное снаряжение подводника (СПП), содержащее гидрокомбинезон, изолирующий дыхательный аппарат, емкость всплытия с парашютной системой.

Гидрокомбинезон типа СГП-К состоит из воздухо- и водонепроницаемого костюма, по периметру шейного выреза которого вклеен шлем. В верхней спинной части комбинезона смонтированы два предохранительных клапана, предназначенные для поддержания избыточного давления в гидрокомбинезоне и вытравливания из него избытков воздуха в процессе компрессии в шлюзовой камере и всплытия подводника. В верхней части комбинезона выполнены герметичные отсеки, которые при помощи штуцеров соединяются с баллончиками со сжатым воздухом, хранящимся в наружных карманах гидрокомбинезона. Наполнение отсеков воздухом осуществляется на поверхности воды после всплытия. Гидрокомбинезон снабжен средством для проведения компрессии подводника, включающим шланг и ремень с карабином. Шланг вмонтирован в гидрокомбинезон и предназначен для сообщения внутрикомбинезонного пространства с бортовой воздушной системой АПЛ при шлюзовании. Штуцер шланга выполнен с возможностью автоматического отсоединения от воздушной системы в момент всплытия. Ремень с карабином предназначен для фиксации положения подводника при заполнении шлюзовой камеры забортной водой за стопор, выполненный с возможностью автоматического отсоединения карабина в момент всплытия.

Внутри шлема в его лицевой части вклеена дыхательная полумаска с ниппелем, при помощи которого к гидрокомбинезону подсоединен изолирующий дыхательный аппарат. Помимо стекол в лобовой части шлема смонтирован штуцер для заполнения гидрокомбинезона воздухом из окружающей среды. Штуцер открыт только при шлюзовании подводника во время повышения давления подачей воздуха в шлюзовую камеру и аварийный отсек АПЛ. При нахождении подводника в воде при свободном всплытии штуцер находится в закрытом положении. В задней части шлема смонтированы два предохранительных клапана для стравливания избытка воздуха из гидрокомбинезона и поддержания в лицевой части шлема избыточного давления, прижимающего полумаску к лицу. Эти клапаны открыты при компрессии подводника в шлюзовой камере. Если компрессия производится в затопленном водой спасательном люке, клапаны закрыты. Они открываются подводником после всплытия на поверхность воды для стравливания избытка воздуха из шлема.

Изолирующий дыхательный аппарат типа ИДА - 59М представляет собой автономное устройство регенеративного типа с замкнутым циклом дыхания. Все узлы аппарата смонтированы на нагруднике, с помощью которого он закрепляется на туловище подводника поверх гидрокомбинезона. Дыхание подводника в аппарате осуществляется через клапанную коробку, которая присоединяется к ниппелю полумаски.

Емкость всплытия выполнена в виде капюшона (мешка) и предназначена для увеличения скорости всплытия подводника. Она одевается поверх шлема и плеч гидрокостюма и крепится к нему при помощи ремня. На капюшоне смонтированы два узла соединения с нагрудными клапанами гидрокомбинезона, через которые емкость всплытия наполняется воздухом из внутрикомбинезонного пространства во время компрессии подводника в шлюзовой камере, и три предохранительных клапана для поддержания избыточного давления в капюшоне и вытравливания из него избыточного давления воздуха во время компрессии и всплытия.

Парашютная система типа ПП-2 состоит из основного и вытяжного парашютов, причем последний связан с автоматом всплытия типа АВ-2.9, в состав которого входит датчик давления (глубиномер). Автомат всплытия предназначен для расчековки парашютной системы на заданной глубине. Парашютная система собрана в ранце, который крепится ремнями спереди и сзади к емкости всплытия (капюшону) и расположен ниже спина подводника.

Спасательное снаряжение подводника предназначено для свободного всплытия с АПЛ, находящейся на глубине до 250 м. Работа ССП разделяется на два этапа: выравнивание давления в шлюзовой камере с забортным давлением (компрессия) и всплытие на поверхность воды.

Перед размещением подводника в шлюзовой камере производится дыхание из изолирующего дыхательного аппарата, штуцер и предохранительные клапаны на шлеме закрываются подводником. С помощью ремня с карабином подводник закрепляется на стопоре шлюзовой камеры. Через шланг, соединенный с бортовой воздушной системой АПЛ, осуществляется вентиляция гидрокомбинезона и емкости всплытия путем непрерывной подачи воздуха в количестве 80-100 л/мин. Избыток воздуха сбрасывается через предохранительные клапаны гидрокомбинезона и емкости всплытия. Сопротивление предохранительных клапанов позволяет поддерживать в снаряжении объем воздуха, создающий положительную плавучесть 0,8 - 1 кН (80 - 100 кгс).

После заполнения шлюзовой камеры водой и ее герметизации производится компрессия подводника, для чего через шланг осуществляется подача воздуха в снаряжение по заданному режиму. В момент выравнивания давления в шлюзовой камере с забортным давлением происходит открытие верхней крышки шлюзовой камеры. Одновременно автоматически отсоединяется ремень с карабином от стопора. За счет положительной плавучести снаряжения начинается свободное всплытие подводника (при этом шланг автоматически отсоединяется от бортовой воздушной системы) со скоростью 1,7 - 2,9 м/с. От датчика давления на глубине 60 - 180 м срабатывает автомат всплытия, который вводит в действие тормозной парашют. За счет торможения парашютом скорость всплытия постепенно уменьшается до 0,2 - 0,4 м/с.

После всплытия на поверхность воды подводник отсоединяет парашютную систему, сбрасывает с себя емкость всплытия, открывает предохранительные клапаны на шлеме (сбрасывая тем самым избыточное давление в шлеме), заполняет герметичные отсеки гидрокомбинезона воздухом из баллонов (что обеспечивает подводнику плавучесть и предохраняет от переохлаждения), переключается на дыхание атмосферным воздухом (Снаряжение спасательное подводника (ССП). Техническое описание и инструкция по эксплуатации, 9В2.930.319ТО, 1987).

СПП снижает риск поражения подводника кессонной болезнью за счет всплытия на конечном участке с медленной скоростью благодаря торможению парашютом.

Причины, препятствующие достижению указанного ниже технического результата при использовании известного СПП (а также аналога), заключаются в следующем. Снаряжение имеет сложное устройство, комплектацию и значительную массу (около 40 кг). Его использование требует навыков, определенного времени на одевание перед всплытием. При этом в экстремальных условиях АПЛ, когда требуется проводить быструю компрессию, возможны ошибки при надевании снаряжения, особенно в правильности крепления емкости всплытия с парашютной системой, что наряду с возможностью отказа последней может привести к трагическим последствиям. Как правило, в результате компрессии человек пребывает в состоянии кислородного опьянения, поэтому, выйдя на поверхность воды не каждый может самостоятельно выполнить указанные выше действия, что также снижает вероятность спасения подводника.

Время всплытия с глубины 250 м при условии, что парашютная система срабатывает на глубине 80 м), составляет 500 - 259 с (8,3 - 4,3 мин,). Этого времени может быть не достаточно для декомпрессии подводника, если он перед всплытием находился под высоким давлением более продолжительное время. Кроме того, парашют играет роль гидропаруса и под действием течений возможен значительный относ подводника от точки местонахождения АПЛ, что затрудняет проведение поисково-спасательных работ и определение точных координат АПЛ.

Сущность предлагаемого изобретения заключается в следующем.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является разработка и создание индивидуального спасательного средства подводника, позволяющего после быстрого (без торможения) свободного всплытия с АЛЛ проводить декомпрессию в заданном режиме на поверхности воды не покидая гидрокомбинезон, что уменьшает комплектность снаряжения, повышает вероятность спасения подводника, ускоряет проведение поисково-спасательных работ.

Технический результат, достигаемый при осуществлении изобретения, выражается в сокращении времени свободного всплытия подводника с АПЛ с обеспечением требуемого режима декомпрессии.

Указанный технический результат достигается тем, что в известное спасательное снаряжение подводника, содержащее дыхательный аппарат, датчик давления, водо- и воздухонепроницаемый гидрокомбинезон со шлемом, причем гидрокомбинезон снабжен герметичными камерами с возможностью их подключения к баллончикам с сжатым воздухом, средством для проведения компрессии, предохранительным клапаном для поддержания требуемого перепада давлений внутри гидрокомбинезона и во внешней среде, а в шлеме смонтированы штуцер и дыхательная полумаска с ниппелем, к которому подсоединен дыхательный аппарат, введено устройство декомпрессии, содержащее воздушный дроссель, при этом гидрокомбинезон выполнен из упрочненного слаборастягивающегося материала, дыхательный аппарат размещен внутри гидрокомбинезона, устройство декомпрессии смонтировано внутри или на наружной поверхности гидрокомбинезона с возможностью сообщения внутрикомбинезонного пространства с внешней средой через воздушный дроссель.

Устройство декомпрессии выполнено в виде смонтированных в общем корпусе камеры высокого давления и стравливающей камеры, причем камера высокого давления через отверстие в корпусе сообщена с внутрикомбинезонным пространством и через установленный в корпусе воздушный дроссель с тарированным каналом - с внешней средой, а через предохранительный клапан - со стравливающей камерой, которая сообщена с внешней средой через отверстие в корпусе.

Устройство декомпрессии содержит смонтированные в общем корпусе датчик давления, камеру высокого давления, выпускную, запирающую и стравливающую камеры, причем камера высокого давления сообщена с внутрикомбинезонным пространством через внутреннюю полость датчика давления, с выпускной камерой - через выпускной клапан и через запирающий клапан - с запирающей камерой, которая через предохранительный клапан сообщена со стравливающей камерой, сообщенной через отверстие в корпусе с внешней средой, а выпускная камера сообщена с внешней средой через вмонтированный в корпусе воздушный дроссель, при этом анероидная коробка датчика давления снабжена приводом запирающих элементов выпускного и запирающего клапанов.

Устройство декомпрессии снабжено вариометром и выполнено в виде смонтированных в общем корпусе камеры высокого давления и выпускной камеры, причем камера высокого давления сообщена с внутрикомбинезонным пространством непосредственно, а через воздушный дроссель с регулирующим элементом - с выпускной камерой, которая сообщена с внешней средой через отверстие в корпусе, внутренние полости мембранной коробки и корпуса вариометра сообщены с внутрикомбинезонным пространством соответственно через патрубок и капилляр, регулирующий элемент воздушного дросселя связан приводом с мембранной коробкой вариометра, при этом датчик давления и предохранительный клапан смонтированы в отдельном корпусе, причем запирающий элемент предохранительного клапана связан с анероидной коробкой датчика давления.

Устройство декомпрессии снабжено программным блоком управления и выполнено в виде смонтированных в общем корпусе камеры высокого давления и выпускной камеры, причем камера высокого давления сообщена с внутрикомбинезонным пространством непосредственно, а через воздушный дроссель с регулирующим элементом - с выпускной камерой, которая сообщена с внешней средой через отверстие в корпусе, при этом вход программного блока управления связан с одной стороной анероидной коробки датчика давления, а выход связан приводом с регулирующим элементом воздушного дросселя, вторая сторона анероидной коробки датчика давления снабжена приводом запирающего элемента предохранительного клапана, который смонтирован в отдельном корпусе.

Отметим причинно-следственные связи между отличительными признаками изобретения и указанным техническим результатом.

Физико-биологической предпосылкой создания предлагаемого изобретения является способность организма человека переносить без ущерба для здоровья повышенное давление окружающей среды порядка 3,1 кгс/см² (3 атм), что соответствует глубине порядка 30 м. Быстрое уменьшение давления, равного 25,75 кгс/см² при проведении компрессии на глубине 250 м, до величины, равной 3,1 кгс/см² и зафиксированной во внутрикомбинезонном пространстве на глубине 30 м не вызовет кессонной болезни, если начать декомпрессию с заданным режимом немедленно с этого значения давления. Для этого предназначено введенное в снаряжение устройство декомпрессии. Его конструкция обеспечивает заданный режим декомпрессии подводника непосредственно в гидрокомбинезоне на последнем участке свободного всплытия и на поверхности воды. Для предотвращения раздутия и возможного разрушения под действием внутреннего давления гидрокомбинезон выполнен из упрочненного слаборастягивающегося материала. Таким образом, гидрокомбинезон приобретает новое для него свойство декомпрессионной камеры и в связи с этим может быть назван барокомбинезоном. Все это обуславливает возможность значительного сокращения времени свободного всплытия подводника АПЛ с одновременным обеспечением его декомпрессии. Так, время свободного всплытия на поверхность воды с глубины 250 м при скорости 3 м/с составляет 83 с (1,4 мин), что существенно ниже, чем у известного снаряжения.

Проведенный заявителем анализ уровня техники показал, что решения, характеризующиеся признаками, тождественными всем признакам заявленного изобретения, отсутствуют. Следовательно, изобретение соответствует условию патентоспособности "новизна".

В уровне техники не выявлена известность влияния на достижение указанного технического результата преобразований, предусматриваемых совокупностью признаков, включенных в формулу изобретения. Следовательно, изобретение соответствует условию патентоспособности "изобретательский уровень".

На фиг. 1 показан общий вид гидрокомбинезона подводника; на фиг. 2 - 5 - варианты конструктивной схемы устройства декомпрессии.

Согласно изобретению спасательное снаряжение подводника (фиг. 1) содержит гидрокомбинезон 1 и дыхательный аппарат 2 (например, регенеративного типа с замкнутым циклом дыхания ИДА-59М). Гидрокомбинезон состоит из водо- и воздухонепроницаемого костюма со шлемом, выполненных из высокопрочного слаборастягивающегося материала, например, многослойного, упрочненного синтетическими или металлическими нитями. Это необходимо для предотвращения раздутия гидрокомбинезона и его возможного разрушения под действием внутреннего давления воздуха порядка 3 - 5 кгс/см².

К наружной части гидрокомбинезона присоединены герметичные камеры, которые при помощи штуцеров могут подсоединятся к баллончикам с сжатым воздухом, хранящимся, например в наружных карманах (на схеме не показано). Герметичные камеры, наполненные воздухом после всплытия на поверхность воды, предназначены для обеспечения плавучести и предохранения подводника от переохлаждения.

В лобной части шлема 3 смонтирован штуцер 4, в открытом положении сообщающий внутрикомбинезонное пространство с внешней средой. В лицевой части шлема вклеена дыхательная полумаска с ниппелем, к которому подсоединен дыхательный аппарат 2, находящийся внутри гидрокомбинезона и закрепленный на груди или спине подводника при помощи ремней.

В случае компрессии подводника в шлюзовой камере снаружи к гидрокомбинезону может быть прикреплен ремень 5 с карабином 6, который присоединяется к стопорному устройству 7 шлюзовой камеры 8 для предотвращения поджатия подводника к ее верхней крышке при шлюзовании. Стопорное устройство 7 выполнено с возможностью автоматического разъединения с карабином 6 в момент открытия верхней крышки шлюзовой камеры 8. Гидрокомбинезон снабжен устройством компрессии в виде шланга 9, сообщающего внутрикомбинезонное пространство с воздушной системой подводной лодки. Штуцер соединения 10 выполнен с возможностью автоматического отсоединения шланга 9 от нее в момент начала всплытия подводника.

Устройство декомпрессии 11 может быть смонтировано внутри гидрокомбинезона или на его внешней поверхности. Входящие в его состав воздушный дроссель 12 и предохранительный клапан 13 сообщают внутрикомбинезонное пространство с внешней средой через соответствующие отверстия в гидрокомбинезоне. Предохранительный клапан 13 предназначен для поддержания заданного перепада давлений воздуха внутри гидрокомбинезона и в наружной среде путем стравливания в нее избытка внутрикомбинезонного воздуха при шлюзовании и в процессе всплытия. Воздушный дроссель 12 предназначен для снижения давления в гидрокомбинезоне путем стравливания воздуха из внутрикомбинизонного пространства во внешнюю среду при декомпрессии подводника. Конструктивное выполнение устройства декомпрессии 11 может быть разнообразным.

Например (фиг. 2), устройство декомпрессии содержит смонтированные в общем корпусе 14 камеру высокого давления А и стравливающую камеру Б. Камера А сообщена с внутрикомбинезонным пространством через отверстие 15 в корпусе 14 непосредственно, с окружающей средой - через смонтированный в корпусе 14 воздушный дроссель 12, а с камерой 6 - через предохранительный клапан 13. Камера 6 сообщена с окружающей средой через отверстие в корпусе 14. Величина требуемого перепада давлений в камерах А и Б и (соответственно во внутрикомбинезонном пространстве и окружающей среде устанавливается предварительной настройкой предохранительного клапана 13. Канал воздушного дросселя 12 тарирован на определенный расход воздуха, определяемый требуемым режимом декомпрессии.

Устройство работает следующим образом.

В процессе всплытия давление внешней среды падает от исходного значения до 0. Давление во внутрикомбинезонном пространстве также падает за счет стравливания воздуха через камеру А, предохранительный клапан 13 и камеру Б, но, благодаря соответствующей настройке предохранительного клапана 13, оно все время превышает наружное давление на заданную величину, например 3 кгс/см². Часть воздуха стравливается и через тарированный канал воздушного дросселя 12, однако расход через него незначительный, что не оказывает заметного влияния на перепад давлений. При достижении поверхности воды запирающий элемент 16 предохранительного клапана 13 под действием пружинного механизма 17 разобщает камеры А и Б, фиксируя во внутрикомбинезонном пространстве давление порядка 3 кгс/см². Оно сразу начинает медленно уменьшаться за счет истечения воздуха во внешнюю среду через камеру А и воздушный дроссель 12. Режим декомпрессии при этом определяется тарировкой канала дросселя 12.

Устройство декомпрессии с ненастраиваемым предохранительным клапаном (фиг. 3) содержит смонтированные в общем корпусе 14 камеру высокого давления А, выпускную камеру Б, запирающую камеру В и стравливающую камеру Г, а также датчик давления 18, внутренняя полость которого сообщена с внутрикомбинезонным пространством. Камера А сообщена с внутрикомбинезонным пространством через внутреннюю полость датчика давления 18, с камерой Б - через выпускной клапан 19 и с камерой В - через запирающий клапан 20. Камера В сообщена с камерой Г через предохранительный клапан 13. Камера Б и камера Г сообщены с внешней средой соответственно через воздушный дроссель 12 и отверстие в корпусе 14.

На анероидной коробке 21 датчика давления 18 жестко укреплен стержень 22 с возможностью его продольного перемещения в опорах- направляющих 23. Запирающий элемент 24 запирающего клапана 20 снабжен приводом, выполненным, например, в виде стержня 25, один конец которой жестко соединен с запирающим элементом 24, а другой связан серьгой с накладкой 26, укрепленной на стержне 22.

Это устройство работает следующим образом. В процессе компрессии в шлюзовой камере и последующего всплытия до определенной глубины выпускной клапан 19 закрыт. Запирающий 20 и предохранительный 13 клапаны открыты. Избыток воздуха из внутрикомбинезонного пространства стравливается в окружающую среду через внутреннюю полость датчика давления 18, камеру А, запирающий клапан 20, камеру В, предохранительный клапан 13, камеру Г и отверстие в корпусе 14. По мере всплытия и соответственно уменьшенияи давления внутри гидрокомбинезона анероидная коробка 21 расширяется, вследствие чего стержень 22 перемещается в опорах-направляющих 23. Длина стержня 22 выбрана такой, что на заданной глубине, например 30 м, его конец достигает стенки 28 арматуры запирающего элемента 27 выпускного клапана 19. Под нажимом стержня 22 запирающий элемент 27 освобождает канал, сообщающий камеру А с камерой Б. Одновременно с этим серьга 25 соскальзывает с накладки 26 и под действием пружинного механизма запирающего клапана 20 его запирающий элемент 24 закрывает канал, сообщающий камеру А с камерой В. При этом во внутрикомбинезонном пространстве фиксируется давление порядка 3 кгс/см² которое начинает постепенно падать за счет медленного истечения воздуха во внешнюю среду через внутреннюю полость датчика давления 18, камеру А, выпускной клапан 19, камеру 6 и воздушный дроссель 12 во внешнюю среду начинает постепенно падать. Режим декомпрессии определяется расходными характеристиками воздушного дросселя 12. Они могут изменятся ступенчато или плавно подводником на поверхности воды с помощью устройства, выполненного, например в виде установленной в канале дросселя лепестковой диафрагмы с соответствующим приводом (не показано).

Возможна также конструктивная схема устройства декомпрессии (фиг. 4), содержащая вариометр 29, который присоединен к корпусу 14, объединяющему камеру высокого давления А и выпускную камеру Б. Камера А сообщена с внутрикомбинезонным пространством через отверстие в корпусе 14, непосредственно и с камерой Б - через воздушный дроссель 12, снабженный регулирующим элементом 30. Камера Б сообщена с внешней средой через отверстие в корпусе 14. Регулирующий элемент 30 соединен приводом с мембранной коробкой 31 вариометра 29, внутренняя полость корпуса которого через капилляр 33, а внутренняя полость мембранной коробки 32 через широкий патрубок 34 сообщены с внутрикомбинезонным пространством. При этом предохранительный клапан и датчик давления смонтированы в отдельном корпусе, причем запирающий элемент предохранительного клапана связан приводом с анероидной коробкой датчика давления (не показано).

Устройство работает следующим образом.

По окончании компрессии подводника в шлюзовой камере воздух под одинаковым давлением заполняет сообщенные с внутрикомбинезонным пространством внутренние полости корпуса вариометра 29 и мембранной коробки 31 и камеру А. При этом воздушный дроссель 12 закрыт регулирующим элементом 30. Во время свободного всплытия давление внутри гидрокомбинезона быстро уменьшается до величины, определяемой моментом запирания предохранительного клапана на заданной глубине под воздействием датчика давления (например, 3 кгс/см² что соответствует глубине 30 м). При этом, вследствие большого гидравлического сопротивления капилляра 33 давление в полости корпуса вариометра 29 не успевает выравниваться с давлением в полости мембранной коробки 31 и во внутрикомбинезонном пространстве. Поскольку давление в полости корпуса вариометра 29 выше, чем в полости мембранной коробки 31, то последняя начинает сжиматься и выдвигать из канала воздушного дросселя 12 связанный с ней регулирующий элемент 30. Воздух из внутрикомбинезонного пространства начинает истекать во внешнюю среду через камеру А, воздушный дроссель 12, камеру Б и отверстие в корпусе 14. Скорость уменьшения давления в гидрокомбинезоне при этом зависит от гидравлического сопротивления воздушного дросселя 12, которое определяется величиной расстояния, на которую выдвигается регулирующий элемент 30 из канала воздушного дросселя 12 при сжатии мембранной коробки 31 вариометра 29. Поэтому заданный режим декомпрессии может быть установлен предварительной регулировкой вариометра.

В данной схеме вместо вариометра может быть использовано устройство программного управления режимом декомпрессии, например часовой механизм, или, преимущественно, программный блок управления (фиг. 5).

Программный блок управления 35 может быть выполнен, например на базе микропроцессора с внешним интерфейсом ввода-вывода. В памяти микропроцессора хранятся программы декомпрессии, реализуемые с учетом начальных глубин, времени воздействия высокого давления, условий компрессии подводника и т.д. Вход микропроцессора связан с одной стороной анероидной коробки датчика давления 36 через аналого-цифровой преобразователь и преобразователь давления в электрические сигналы (например датчик Холла), а выход - с регулирующим элементом 30 воздушного дросселя 12 через электромеханический преобразователь. Вторая сторона анероидной коробки датчика давления связана приводом с запирающим элементом предохранительного клапана, который смонтирован в отдельном корпусе (не показано). Управление гидравлическим сопротивлением воздушного дросселя 12 с помощью микропроцессора может существенно повысить точность выдерживания режимов декомпрессии.

Выход подводника методом свободного всплытия на поверхность воды с аварийной подводной лодки, находящейся на большой глубине, с помощью описанного спасательного снаряжения осуществляется следующим образом. Компрессия подводника в шлюзовой камере (спасательном люке, торпедном аппарате, другом отсеке) производится по известным правилам. Свободное всплытие на поверхность воды происходит с постоянной скоростью. При достижении подводником заданной глубины (расстояния до поверхности воды) от датчика давления (глубиномера) срабатывает устройство декомпрессии, выполненное по одной из вышеприведенных конструктивных схем. Декомпрессия подводника начинается немедленно, что значительно улучшает условия ее проведения после всплытия на поверхность воды, в том числе в психологическом отношении. Окончание декомпрессии подводник определяет по своему самочувствию. При этом он заполняет воздухом герметичные камеры в гидрокомбинезоне из баллончиков, открывает штуцер на шлеме, сбрасывая тем самым остаточное давление в гидрокомбинезоне, и переходит на дыхание атмосферным воздухом.

Вышеизложенные сведения подтверждают, что средство, воплощающее заявленное изобретение при его осуществлении, предназначено для использования в промышленности, занимающейся изготовлением спасательного снаряжения экипажей подводных лодок. Для изобретения в том виде, как оно охарактеризовано в формуле изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью описанных в заявке или известных до даты приоритета средств и методов. Средство, воплощающее предлагаемое изобретение, способно обеспечить достижение указанного в заявке технического результата. Следовательно, изобретение соответствует условию патентоспособности "промышленная применимость".

Формула изобретения

1. Спасательное снаряжение подводника, содержащее дыхательный аппарат, датчик давления, водо- и воздухонепроницаемый гидрокомбинезон с шлемом, причем гидрокомбинезон снабжен герметичными камерами с возможностью их подключения к баллончикам со сжатым воздухом, средством для проведения компрессии, предохранительным клапаном для поддержания требуемого перепада давлений внутри гидрокомбинезона и во внешней среде, а в шлеме смонтированы штуцер и дыхательная полумаска с ниппелем, к которому подсоединен дыхательный аппарат, отличающееся тем, что в него введено устройство декомпрессии, содержащее воздушный дроссель, при этом гидрокомбинезон выполнен из упрочненного слаборастягивающего материала, дыхательный аппарат размещен внутри гидрокомбинезона, устройство декомпрессии смонтировано внутри или на внешней поверхности гидрокомбинезона с возможностью сообщения внутрикомбинезонного пространства с внешней средой через воздушный дроссель.

2. Снаряжение по п. 1, отличающееся тем, что устройство декомпрессии выполнено в виде смонтированных в общем корпусе камеры высокого давления и стравливающей камеры, причем камера высокого давления через отверстие в корпусе сообщена с внутрикомбинезонным пространством и через установленный в корпусе воздушный дроссель с тарированным каналом с внешней средой, а через предохранительный клапан - со стравливающей камерой, которая сообщена с внешней средой через отверстие в корпусе.

3. Снаряжение по п. 1, отличающееся тем, что устройство декомпрессии содержит смонтированные в общем корпусе датчик давления, камеру высокого давления, выпускную, запирающую и стравливающую камеры, причем камера высокого давления сообщена с внутрикомбинезонным пространством через внутреннюю полость датчика давления, с выпускной камерой - через выпускной клапан и через запирающий клапан - с запирающей камерой, которая через предохранительный клапан сообщена со стравливающей камерой, сообщенной через отверстие в корпусе с внешней средой, а выпускная камера сообщена с внешней средой через вмонтированный в корпусе воздушный дроссель, при этом анероидная коробка датчика давления снабжена приводом запирающих элементов выпускного и запирающего клапанов.

4. Снаряжение по п. 1, отличающееся тем, что устройство декомпрессии снабжено вариометром и выполнено в виде смонтированных в общем корпусе камеры высокого давления и выпускной камеры, причем камера высокого давления сообщена с внутрикомбинезонным пространством непосредственно, а через воздушный дроссель с регулирующим элементом - с выпускной камерой, которая сообщена с внешней средой через отверстие в корпусе, внутренние полости мембранной коробки и корпуса вариометра сообщены с внутрикомбинезонным пространством соответственно через патрубок и капилляр, регулирующий элемент воздушного дросселя связан приводом с мембранной коробкой вариометра, при этом датчик давления и предохранительный клапан смонтирован в отдельном корпусе, причем запирающий элемент предохранительного клапана связан с анероидной коробкой датчика давления.

5. Снаряжение по п. 1, отличающееся тем, что устройство декомпрессии снабжено программным блоком управления и выполнено в виде смонтированных в общем корпусе камеры высокого давления и выпускной камеры, причем камера высокого давления сообщена с внутрикомбинезонным пространством непосредственно, а через воздушный дроссель с регулирующим элементом - с выпускной камерой, которая сообщена с внешней средой через отверстие в корпусе, при этом вход программного блока управления связан с одной стороной анероидной коробки датчика давления, а выход связан приводом с регулирующим элементом воздушного дросселя, вторая сторона анероидной коробки датчика давления снабжена приводом запирающего элемента предохранительного клапана, который смонтирован в отдельном корпусе.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5