Гидроакустический маяк для аварийной подводной лодки

 

Изобретение относится к гидроакустической технике, в частности к средствам передачи информации с аварийных подводных объектов, и может быть использовано в ходе их разработки и производства. Техническим результатом является сокращение времени на проведение поисковых и аварийно-спасательных работ и снижение затрат на них. Указанный результат достигается тем, что дополнительно к использующимся датчикам превышения предельного давления и параллельно им введены размещаемые во всех опасных относительно возможных аварийных ситуаций помещениях датчики превышения предельных уровней температуры и радиоактивного излучения. При этом их выходы соединены с соответствующими входами модулирующего устройства, изменяющего в зависимости от типа и места установки датчиков параметры аварийных сигналов, подаваемых на вход программного устройства и далее - на канал излучения и антенну. 1 ил.

Изобретение относится к гидроакустической технике, в частности к средствам передачи информации с аварийных подводных объектов, и может быть использовано в ходе их разработки и производства.

Использование Мирового океана по широкому кругу практических задач не обходится, к сожалению, без аварийных ситуаций, среди которых основными являются пожары, нарушение герметичности и затопление отсеков, а также радиоактивное заражение, в ходе развития которых почти всегда возникает необходимость передать информацию о факте аварии и обозначить местонахождение аварийного объекта. Значительная часть таких ситуаций сопровождается отсутствием возможности использовать штатные гидроакустические средства связи и наблюдения из-за вызванного аварией выхода из строя техники и гибели экипажа, как это произошло с АПК “КУРСК”. Поэтому существует настоятельная потребность в снабжении подводных объектов специальными средствами, выполняющими функции маяков-сигнализаторов при авариях их носителей с целью наведения аварийно-спасательных сил.

В настоящее время известно большое количество средств, использующихся в качестве маяков-сигнализаторов аварийных ситуаций [1, 2, 3]. Наиболее известные из них и широко использующиеся на практике - это сигнализаторы пожаров, содержащие температурные датчики с непосредственным включением специальных средств оповещения и вызовом соответствующих сил пожаротушения [1]. В качестве недостатка такого аналога следует отметить отсутствие внешнего оповещения с подводного положения о виде аварии и ее локализации.

Довольно обширный класс устройств под названием “аварийные радиобуи” также употребляется и с подводных объектов [2]. Такой буй, имеющий радиопередатчик и всплывающий после снятия жизнеспособным персоналом стопоров, удерживающих его на борту, начинает излучать специальные радиосигналы, по которым силы поиска устанавливают факт аварии и место аварийного объекта. Недостатком такого устройства является его низкая надежность (буй или не отделяется от корпуса или, отделившись, обрывает кабель-трос), а также отсутствие уверенности, что в случае аварии у обслуживающего персонала будет возможность отдать аварийный буй.

Морской гидроакустический сигнализатор МГС-30 [3], являющийся наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению и используемый нами в качестве прототипа, применяется для обозначения места аварийной подводной лодки с целью наведения спасательных сил. Конструктивно МГС-30 состоит из двух частей - бортовой аппаратуры (А) и забортного автономного устройства (Б). В бортовую аппаратуру входят датчики превышения предельного уровня давления Р_пр=6 атм и ручной коммутатор режимов работы. Автономную забортную аппаратуру составляют гидроакустические приемная и излучающая антенны, канал приема запросного сигнала, канал излучения аварийного гидроакустического сигнала и формирующее его программное устройство. Электрическое питание элементов устройства обеспечивает автономный блок питания. Устройство может работать в режиме маяка, излучая в соответствии с заданной программой периодические серии импульсов, и в режиме ответа на полученный запрос от сил спасения на стадии уточнения места объекта. Излучение аварийных сигналов производится при автоматическом или ручном включении канала излучения, причем автоматическое включение происходит при затоплении помещения, в котором находится датчик, или превышении в нем предельного уровня давления, а также при обрыве кабелей, соединяющих забортные элементы с бортовыми. Ручное включение осуществляется при установлении факта аварии и сохранении своей жизнеспособности членами экипажа.

Недостатком прототипа является отсутствие в излучаемом им аварийном сигнале информации о возможных других видах аварийных ситуаций (пожарах, авариях атомного реактора и др.) и их локализациях, которая необходима при выработке и принятии решений по проведению спасательных мероприятий.

Техническим результатом заявляемого изобретения является сокращение времени на проведение поисковых и аварийно-спасательных работ и снижение затрат на них за счет введения новых элементов, позволяющих повысить информативность излучаемых маяком сигналов о характере аварии и ее локализации.

Указанный результат достигается тем, что дополнительно к использующимся и параллельно им введены размещаемые во всех опасных относительно указанных аварийных ситуаций помещениях датчики превышения предельных уровней температуры и радиоактивного излучения, выходы которых соединены с соответствующими входами модулирующего устройства, изменяющего в зависимости от типа и места установки датчиков параметры аварийных сигналов, подаваемых на вход программного устройства и далее - на канал излучения.

Функциональная схема устройства, конструктивно состоящего из двух частей (забортной А и бортовой Б) представлена на чертеже.

Автономная забортная часть маяка А включает в себя:

- излучающую гидроакустическую антенну 1;

- приемную гидроакустическую антенну 2;

- канал излучения аварийного сигнала 3;

- программное устройство 4;

- модулирующее устройство 5;

- приемный канал запросного сигнала 6;

- автономный блок питания 7.

Бортовую часть маяка Б составляют:

- аварийные датчики превышения предельных уровней давления 8; температуры 9; радиации 10;

- ручной коммутатор режимов работы 11.

Гидроакустический маяк работает следующим образом. В случае возникновения на подводной лодке аварийной ситуации и срабатывании одного из датчиков (8, 9, 10), его сигнал через модулирующее устройство 5 поступает на программное устройство 4, которое по заданной программе формирует сигнал об аварии, излучаемый каналом излучения 3 и гидроакустической антенной 1. При обнаружении сигнала об аварии аварийно-спасательными силами ими производится допоиск подводной лодки и уточнение причины и локализации аварии с помощью запроса. Приемный канал запросного сигнала 6 дешифрует запрос, принятый антенной 2, и запускает канал излучения аварийного сигнала 3, промодулированного в соответствии с видом аварии и ее локализацией. Режим излучения такого сигнала может быть установлен и ручным коммутатором 11. Автономный блок питания 7 обеспечивает работу всех электронных блоков устройства.

Изложенное выше позволяет утверждать, что заявляемое техническое решение отличается от прототипа наличием модулирующего устройства, изменяющего параметры излучаемого сигнала в соответствии с типом и местом установки аварийных датчиков, а также увеличением их количества, определяемого числом видов аварийных ситуаций и опасных в отношении каждого вида аварии помещений (отсеков) подводной лодки. Изменение характера работы гидроакустического маяка при реализации заявляемого изобретения состоит в излучении промодулированного сигнала, например, в режиме ответа, позволяющего после его приема а демодуляций, или дешифровки, средствами поиска определить характер аварии и ее локализацию на подводной лодке. Это отличие обеспечивает соответствие заявляемого технического решения критерию “новизна”.

Преимущества заявляемого устройства перед прототипом определяются прежде всего тем, что дополнительно к информации о факте наличия аварийной ситуации (аварии) на подводной лодке и ее местонахождении (координатах) обеспечивается возможность однозначного определения характера аварии и локализации ее внутри подводной лодки, что позволит существенно сократить время на проведение поисковых и аварийно-спасательных работ, упростить их технологию и, следовательно, снизить затраты за счет введения новых элементов, а именно дополнительных датчиков и модулирующих устройств, позволяющих повысить информативность излучаемых сигналов о характере аварии и ее локализации.

Источники информации

1. Патент РФ №2024062, МПК G 08 В 19/00, 1994 БИ №22.

2. Патент РФ №2060512, МПК G 01 S 1/72, 1996 БИ №14.

3. МГС-30. Техническое описание ЛУ 1.150.014, 1984 г., с.3-17 (прототип).

Формула изобретения

Гидроакустический маяк для аварийной подводной лодки, включающий расположенные внутри прочного корпуса датчики превышения предельного уровня давления, которые соединены через ручной коммутатор режимов работы, а именно “Ответ на запрос” или “Программа”, с забортной автономной частью маяка, содержащей блок питания, приемную и излучающую гидроакустические антенны и формирующее электрический аварийный сигнал программное устройство, вход которого, кроме указанных датчиков, соединен с выходом приемного канала запросного от сил поиска сигнала, а выход - с каналом излучения гидроакустического аварийного сигнала, отличающийся тем, что дополнительно к использующимся и параллельно им введены размещаемые во всех опасных относительно возможных аварийных ситуаций помещениях датчики превышения предельных уровней температуры и радиоактивного излучения, выходы которых соединены с соответствующими входами модулирующего устройства, изменяющего в зависимости от типа и места установки датчиков параметры аварийных сигналов, подаваемых на вход программного устройства и далее - на канал излучения.

РИСУНКИ

Рисунок 1