Спасательный подводный аппарат для спасения экипажа подводных лодок, в том числе и подо льдом



Спасательный подводный аппарат для спасения экипажа подводных лодок, в том числе и подо льдом
Спасательный подводный аппарат для спасения экипажа подводных лодок, в том числе и подо льдом

 


Владельцы патента RU 2509027:

Открытое акционерное общество "Центральное конструкторское бюро "Лазурит" (RU)

Изобретение относится к области судостроения, более конкретно к подводным аппаратам, предназначенным для спасения людей с аварийных подводных объектов. Спасательный подводный аппарат содержит корпус и камеру присоса с размещенным в ней устройством закрепления и подтягивания захвата, обеспечивающим выдвижение захвата за нижнюю плоскость стыковочного фланца камеры присоса не менее величины, определяемой требуемым углом наклона аппарата за счет подтягивания. Приведено конкретное выполнение устройства закрепления и подтягивания захвата. Технический результат заключается в повышении надежности стыковки спасательного подводного аппарата с комингс-площадкой, наклоненной к горизонту на большие углы (до 60 град). 7 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к области судостроения, более конкретно к подводным аппаратам, предназначенным для спасания людей с аварийных подводных объектов, находящихся под водой, в том числе и подо льдом.

Известен спасательный подводный аппарат (СПА), включающий камеру присоса со стыковочным фланцем. Для обеспечения стыковки указанного фланца с комингс-площадкой аварийного подводного объекта, плоскость которой наклонена к горизонту, используется наклон аппарата с помощью дифферентной (кренодифферентной) системы.

У всех известных СПА этот угол достигает величины 40...45 град. Однако по современным требованиям необходимо обеспечивать стыковку при угле наклона комингс-площадки аварийного подводного объекта к горизонту до 60 градусов (Голдовский Б.И. Современное состояние и прогноз развития спасательных глубоководных аппаратов // Морские интеллектуальные технологии, 2011, №4 (14), с.3-6).

Наклон спасательного подводного аппарата на такой угол с помощью дифферентной (кренодифферентной) системы приводит к увеличению водоизмещения аппарата на 3...4%, что соответственно удорожает аппарат и стоимость судна-носителя СПА. Кроме того, чаще всего увеличение водоизмещения аппарата невозможно из-за ограничений по транспортировке и его подъемному весу.

На спасательных подводных аппаратах, используемых с надводных судов-носителей, стыковка с аварийной подводной лодкой при углах наклона комингс-площадки к горизонту более 40...45 градусов обеспечивается применением поворотной камеры присоса или заменяемой частью камеры присоса с наклоненным стыковочным фланцем (Голдовский Б.И. Современное состояние и прогноз развития спасательных глубоководных аппаратов // Морские интеллектуальные технологии, 2011, №4 (14), с.3-6).

Однако на спасательных подводных аппаратах, используемых с подводных носителей, применение таких камер присоса невозможно из-за конструктивных особенностей подводной лодки-носителя СПА.

Целью изобретения является повышение надежности стыковки спасательного подводного аппарата с аварийным подводным объектом, в том числе и подо льдом, за счет устранения указанных недостатков при сохранении опоры аппарата о подводный объект в процессе закрепления захвата.

Поставленная цель достигается за счет того, что манипулятор для закрепления захвата устанавливается в камере присоса, образуя вместе с лебедкой подтягивания устройство закрепления и подтягивания. При этом выдвижение захвата за нижнюю плоскость стыковочного фланца камеры присоса должно быть не менее величины, определяемой требуемым углом наклона аппарата за счет подтягивания по выражению:

Δ 1 П R Ф S i n α П + 0,1 ,

где Δ 1 П - величина выдвижения захвата устройства за нижнюю плоскость стыковочного фланца (м);

RФ - радиус внешней нижней кромки стыковочного фланца камеры присоса (м);

αП=(αКП - αФ) - требуемый угол наклона аппарата при подтягивании;

αКП - наибольший заданный угол наклона плоскости комингс-площадки к горизонту;

αФ - наибольший угол наклона плоскости стыковочного фланца к горизонту, обеспечиваемый за счет иных технических средств аппарата (в частности, за счет дифферентной (кренодифферентной) системы).

Для ограничения габаритов устройства закрепления и подтягивания, например, включающего лебедку подтягивания и манипулятор, число степеней свободы манипулятора может быть ограничено величиной четыре. С этой же целью наибольшая величина выдвижения захвата за нижнюю плоскость стыковочного фланца камеры присоса может быть ограничена значением, определяемым параметрами устройства закрепления и подтягивания, и ограничениями, налагаемыми элементами СПА и его люка, по выражению:

Δ 1 П Н = R Ф 2 Т / ( D h ) + 0,1 ,

где Δ1ПН - наибольшая требуемая величина выдвижения захвата устройства за нижнюю плоскость стыковочного фланца (м);

RФ - радиус внешней нижней кромки стыковочного фланца камеры присоса (м);

Т - допустимая наибольшая величина тяги устройства (кН);

Т=min (ТУМАХ; ТДОП);

ТУМАХ - максимальная тяга устройства (кН);

ТДОП - тяга, допустимая из условий прочности элементов спасательного люка, за которые закрепляется захват устройства (кН);

D - водоизмещение спасательного подводного аппарата (кН);

h - начальная метацентрическая высота аппарата, отнесенная к величине D (м).

Устройство закрепления и подтягивания, размещенное в камере присоса аппарата, выполняющее функции закрепления и подтягивания захвата, может быть выполнено в виде трехстепенного силового манипулятора, состоящего из трех тяг изменяемой длины, две из которых - силовые - расположены вдоль оси камеры присоса и верхними концами шарнирно закреплены на конструкциях корпуса аппарата или камеры присоса таким образом, чтобы шарниры были разнесены от оси камеры присоса, а линия, проходящая через оси двух шарниров, была параллельна основной плоскости аппарата, нижними концами шарнирно соединены в одной точке и соединены с подвижным захватом, а третья тяга - управляющая - расположена максимально перпендикулярно к плоскости, образованной силовыми тягами, и одним концом закреплена на конструкциях корпуса аппарата или камеры присоса, а другим концом шарнирно закреплена на одной из силовых тяг.

При наличии на аппарате системы гидравлики тяги изменяемой длины могут быть выполнены в виде гидроцилиндров. При этом для уменьшения габаритов устройства в нерабочем положении при обеспечении требуемого выдвижения захвата за плоскость стыковочного фланца силовые тяги могут быть выполнены телескопическими многократного действия.

При отсутствии на аппарате системы гидравлики тяги изменяемой длины могут быть выполнены в виде пары «винт-гайка» с электроприводом. При этом для уменьшения габаритов устройства в нерабочем положении при обеспечении требуемого выдвижения захвата за плоскость стыковочного фланца силовые тяги могут быть выполнены многоступенчатого действия.

Для уменьшения контактного давления в точке касания стыковочного фланца плоскости комингс-площадки при подтягивании внешняя нижняя кромка стыковочного фланца камеры присоса может быть выполнена закругленной.

Сущность изобретения поясняется фиг.1, на которой представлен подводный аппарат перед началом наклона за счет подтягивания, и фиг.2, на которой представлена схема параметров, определяющих выдвижение захвата за плоскость стыковочного фланца камеры присоса в этот же момент времени.

Подводный аппарат с корпусом 1 имеет камеру присоса 2 со стыковочным фланцем 3. Внутри камеры присоса размещено устройство закрепления и подтягивания, включающее захват 4, соединенный с двумя силовыми тягами изменяемой длины 5, а также управляющую тягу изменяемой длины 6, соединенной с одной из тяг 5. Захват 4 закреплен за элемент спасательного люка 7 комингс-площадки 8 аварийного подводного объекта 9.

Подводный аппарат осуществляет посадку на плоскость комингс-площадки 8 внешней наружной кромкой стыковочного фланца 3 камеры присоса 2. В этом положении осуществляется закрепление захвата 4 за элемент спасательного люка 7 путем изменения длины тяг 5 и 6. При этом изменение длины тяг 5 обеспечивает перемещение захвата в плоскости угла, образованного этими тягами, а изменение длины тяги 6 обеспечивает поворот указанной плоскости вокруг оси, образованной шарнирами крепления верхних концов тяг 5, в целом обеспечивая перемещение захвата в трехмерном пространстве.

После закрепления захвата 4 производится его подтягивание по направлению внутрь камеры присоса за счет уменьшения длины тяг 5. При этом происходит увеличение наклона аппарата 1, поворачивающегося вокруг точки касания стыковочного фланца плоскости комингс-площадки 3, до соприкосновения плоскостей стыковочного фланца камеры присоса и комингс-площадки 8.

Расчеты показывают, что для спасательных подводных аппаратов водоизмещением до 55 т может быть обеспечена стыковка с комингс-площадкой аварийного подводного объекта, наклоненной к горизонту на угол до 60 градусов.

При этом повышается надежность стыковки при сохранении удобства выполнения требуемых операций без увеличения водоизмещения аппарата и при использовании камеры присоса простой конструкции (цилиндрическая, не поворотная), позволяющей работать с подводного носителя.

1. Спасательный подводный аппарат, содержащий корпус, камеру присоса с размещенным в ней средством подтягивания захвата и манипулятор для закрепления захвата на подводном объекте, отличающийся тем, что манипулятор установлен в камере присоса, образуя вместе со средством подтягивания захвата устройство закрепления и подтягивания и обеспечивая выдвижение захвата за нижнюю плоскость стыковочного фланца камеры присоса не менее величины, определяемой требуемым углом наклона аппарата за счет подтягивания.

2. Спасательный подводный аппарат по п.1, отличающийся тем, что средство подтягивания выполнено в виде лебедки с тросом, соединенным с захватом, а число степеней свободы манипулятора устройства закрепления и подтягивания принято равным не менее четырех.

3. Спасательный подводный аппарат по п.1, отличающийся тем, что наибольшая величина выдвижения захвата за нижнюю плоскость стыковочного фланца камеры присоса ограничена значением, определяемым параметрами устройства закрепления и подтягивания и ограничениями, налагаемыми элементами спасательного люка, по выражению:
Δ 1 П Н = R ф 2 Т / ( D h ) + 0,1 ,
где Δ1ПН - наибольшая требуемая величина выдвижения захвата устройства за нижнюю плоскость стыковочного фланца (м);
RФ - радиус внешней нижней кромки стыковочного фланца камеры присоса (м);
Т - допустимая наибольшая величина тяги устройства (кН);
Т=min (ТУМАХ; ТДОП);
ТУМАХ - максимальная тяга устройства (кН);
ТДОП - тяга, допустимая из условий прочности элементов спасательного люка, за которые закрепляется захват устройства (кН);
D - водоизмещение спасательного подводного аппарата (кН);
h - начальная метацентрическая высота аппарата, отнесенная к величине D (м).

4. Спасательный подводный аппарат по п.1, отличающийся тем, что устройство закрепления и подтягивания выполнено в виде трехстепенного силового манипулятора, состоящего из трех тяг изменяемой длины, две из которых - силовые - расположены вдоль оси камеры присоса и верхними концами шарнирно закреплены на конструкциях корпуса аппарата или камеры присоса таким образом, чтобы шарниры были разнесены от оси камеры присоса, а линия, проходящая через оси шарниров, была параллельна основной плоскости аппарата, нижними концами шарнирно соединены в одной точке и соединены с подвижным захватом, а третья тяга - управляющая - расположена максимально перпендикулярно к плоскости, образованной силовыми тягами, и одним концом закреплена на конструкциях корпуса аппарата или камеры присоса, другим концом шарнирно закреплена на одной из силовых тяг.

5. Спасательный подводный аппарат по п.4, отличающийся тем, что тяги изменяемой длины выполнены в виде гидроцилиндров, а силовые тяги выполнены телескопическими многократного действия.

6. Спасательный подводный аппарат по п.4, отличающийся тем, что тяги изменяемой длины выполнены в виде пары винт-гайка с электроприводом, а силовые тяги выполнены многоступенчатого действия.

7. Спасательный подводный аппарат по п.1, отличающийся тем, что нижняя кромка стыковочного фланца камеры присоса выполнена закругленной.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области судостроения, более конкретно к использованию боевых подводных лодок для спасания людей с аварийных подводных объектов. Спасательно-боевая подводная лодка имеет съемные модули, обеспечивающие размещение спасательных подводных аппаратов и другого оборудования для проведения операции по спасанию подводников.
Изобретение относится к способам спасения граждан при их экстренной эвакуации с затонувшего плавсредства. Сущность способа состоит в том, что перед наполнением сжатым воздухом средства спасения гражданин затонувшего плавсредства зацепляет карабин фала за перила борта плавсредства, после заполнения средства спасения сжатым воздухом выталкивают его на поверхность водоема, при этом подторможенно протягивают фал через роликовое тормозное устройство, закрепленное на средстве спасения гражданина и соединенное через редуктор с регулятором скорости вращения головного ролика тормозного устройства, выполненного с возможностью регулирования поступательной скорости фала.

Изобретение относится к средствам спасения людей из затонувших подводных лодок и надводных судов. .

Изобретение относится к подводному судостроению, а именно к аварийно-спасательным устройствам подводных лодок. .

Изобретение относится к области подводных технических и спасательных работ с использованием подводного аппарата. .

Изобретение относится к области подводной техники и может быть использовано в подводных лодках. .

Изобретение относится к области эвакуации экипажа с подводной станции. .

Изобретение относится к технике спасения экипажей затонувших подводных лодок и может быть использовано для ведения подводно-технических и водолазных работ на внутриконтинентальных водных бассейнах, в удаленных районах Мирового океана, а также в суровых гидрометеорологических условиях морей Арктики.

Изобретение относится к судостроению и касается технологии спасения личного состава подводных лодок в аварийных ситуациях. .

Изобретение относится к подводному судостроению, а именно к спасательным подводным аппаратам (СПА), предназначенным для спасения экипажей аварийных подводных лодок (ПЛ) и доставки их на судно-носитель.

Изобретение относится к средствам спасения экипажа аварийных подводных объектов, преимущественно подводных лодок, в подводном положении с использованием спасательного подводного аппарата. Устройство включает камеру стыковки в нижней части подводного аппарата с устройством центрирования и подтягивания к комингс-площадке подводного объекта. На внутреннем бурте нижнего опорного кольца камеры установлено съемное устройство для закрепления аппарата за комингс-площадку подводного объекта, включающее опорное кольцо, состоящее из трех частей с полым корпусом, в котором установлена вилка, фиксируемая от вращения затвором. В свою очередь затвор фиксируется кулачком, на котором подвижно закреплена разъемная тяга. Вертикальный штырь, зацепляемый за паз на комингс-площадке подводного объекта, фиксируется гайкой-барашком в прорези вилки. В исходном положении разъемная тяга располагается вертикально, а в рабочем - горизонтально и соединяется подвижно с горизонтальной планкой с вертикальным штырем, который заканчивается шаровой поверхностью с возможностью вертикального перемещения посредством захвата устройства центрирования и подтягивания. Технический результат заключается в улучшении эксплуатационных характеристик спасательного подводного аппарата и повышении безопасности перевода спасаемого экипажа в подводный аппарат. 3 ил.

Изобретение относится к области судостроения, конкретно к конструкциям подводных лодок-носителей спасательных подводных аппаратов, предназначенных для спасения людей с аварийных подводных объектов, находящихся под водой. На подводном носителе установлено ограждение в виде объемной конструкции с нишей для размещения спасательных подводных аппаратов. Высота объемной конструкции ограждения спасательных подводных аппаратов выполняется такой, чтобы расстояние от плоскости штатного положения стыковочного фланца камеры присоса подводного аппарата до верхней кромки указанной части ограждения превышала осадку аппарата, находящегося в надводном положении. В верхней части ограждения установлены технические средства, защищающие подводные аппараты от битого льда, например подвижные конструкции в виде щитов, а в кормовой части ограждения установлены раскрывающиеся конструкции. В бортовых объемах ограждения размещены балластные цистерны. Технический результат заключается в повышении эффективности и безопасности использования спасательных подводных аппаратов, установленных на подводном носителе, в различных условиях эксплуатации, включая Арктические акватории и аварийные ситуации. 7 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области судостроения, а именно к технике доставки на подводных носителях и обеспечения работы спасательных подводных аппаратов, предназначенных для спасания людей с аварийных подводных объектов, находящихся под водой. Съемная транспортно-спасательная наделка для размещения и транспортировки спасательного подводного аппарата на подводном носителе включает корпус, переходную шахту, прочные контейнеры с оборудованием, а также баллоны со сжатым газом. Корпус съемной наделки состоит из двух частей, верхняя из которых, включающая оборудование для проведения спасательных работ, является постоянной, а нижняя - сменной, адаптированной по форме к обводам подводного носителя заданного проекта. Достигается увеличение эффективности и безопасности использования комплекса. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области спасания людей с аварийных подводных объектов, находящихся под водой. Съемная транспортно-спасательно- водолазная наделка для размещения и транспортировки спасательного подводного аппарата на подводном носителе включает корпус, в котором размещены шахта для установки спасательного подводного аппарата и перехода в корпус подводного носителя, прочные контейнеры с декомпрессионными барокамерами и оборудованием, баллоны со сжатым газом, обеспечивающие обслуживание подводного аппарата и проведение декомпрессии. Хотя бы одна из декомпрессионных камер выполнена водолазной, сообщающейся с приемно-выходным отсеком, обеспечивающим перемещение водолазов в воду и обратно. В нижней части корпуса наделки выполнен вырез для прохода водолазов и размещена поворотная водолазная площадка. Повышается эффективность спасания подводников путём спасания «мокрым» способом из аварийного подводного объекта, находящегося на грунте или в приледненном положении. 2 з. п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области судостроения, более конкретно к технике доставки на подводных носителях и обеспечения работы спасательных подводных аппаратов, предназначенных для спасения людей с аварийных подводных объектов. Съемная транспортно-спасательная наделка для размещения и транспортировки спасательного подводного аппарата на подводном носителе включает корпус, в котором размещены переходная шахта для установки спасательного подводного аппарата, прочные контейнеры с оборудованием, а также баллоны со сжатым газом, обеспечивающие обслуживание подводного аппарата и проведение декомпрессии спасаемых подводников. На верхней части корпуса наделки установлено ограждение, защищающее спасательный подводный аппарат от воздействия морского волнения. Технический результат заключается в повышении эффективности проведения спасательных работ на аварийном подводном объекте. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области судостроения. Спасательно-транспортный подводный аппарат содержит камеру присоса с размещенными в ней устройством, включающим захват и обеспечивающим перемещение захвата в пространстве, например, манипулятором и устройствами крепления камеры присоса к конструкциям комингс-площадки подводного объекта. Каждое из устройств крепления включает кронштейн, один конец которого взаимодействует с одним из скрепляемых элементов, а другой конец взаимодействует с гайкой, через которую проходит прижимной шток с резьбой, который взаимодействует со вторым из скрепляемых элементов. Часть кронштейна выполняется поворотной в плоскости кронштейна и удерживается в рабочем состоянии затвором, изменение положения которого обеспечивается с помощью тяги, соединенной с находящейся в районе оси камеры присоса центральной пластиной, оснащенной элементом для соединения с захватом. Повышается эффективность использования аппарата в сложных условиях воздействия окружающей среды, в том числе на небольших глубинах, а также повышается безопасность отсоединения от комингс-площадки. 15 з. п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области судостроения. Система шлюзования спасательного люка включает трубопроводы заполнения, осушения, вентиляции, сжатого воздуха управления, сливной, контрольно-измерительных приборов, сжатого воздуха шлюзования, блок подачи воздуха, автономную систему сжатого воздуха. В состав системы управления процессом шлюзования входят сигнализаторы заполнения и осушения спасательного люка, связанные через блок управления с арматурой заполнения и осушения, а также блок управления, принимающий сигналы от сигнализатора и вырабатывающий сигналы управления на клапаны в соответствии с заданным алгоритмом и обеспечивающий контроль выполнения этого алгоритма и выхода подводника, дополнительно установлены дистанционно управляемые клапаны с сигнализаторами положения. Улучшаются условия эксплуатации, сокращается время шлюзования. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области судостроения, более конкретно к технике доставки на подводных носителях и обеспечения работы спасательных подводных аппаратов, предназначенных для спасания людей с аварийных подводных объектов, находящихся под водой. Съемная транспортно-спасательная наделка для размещения и транспортировки спасательных подводных аппаратов на подводном носителе включает корпус, в котором размещены переходные шахты для установки спасательных подводных аппаратов, прочные контейнеры с оборудованием и баллоны со сжатым газом, обеспечивающие обслуживание подводных аппаратов и проведение декомпрессии. Корпус наделки выполнен охватывающим ограждение выдвижных или подъемно-мачтовых устройств (ограждение рубки) подводного носителя полностью или частично. Нижняя часть корпуса наделки выполнена входящей в воду при нахождении подводного носителя с наделкой в надводном положении. Также в нижней части корпуса наделки размещены балластные цистерны, оснащенные системами заполнения, вентиляции и продувания сжатым газом. Достигается эффективность спасания подводников и повышение мореходности комплекса. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.
Изобретение относится к способам спасания личного состава из аварийной подводной лодки. Способ эвакуации экипажа аварийной подводной лодки включает операции по эвакуации экипажа за пределы прочного корпуса подводной лодки, которые осуществляют шлюзованием через средства обеспечения выхода экипажа из объема прочного корпуса каждого отсека подводной лодки во внутренний объем балластных цистерн. Дальнейший выход экипажа в окружающее пространство осуществляют через люки, размещенные на наружных поверхностях балластных цистерн. Обеспечивается возможность спасания всего экипажа подводной лодки в аварийных ситуациях. 2 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к области судостроения и касается контроля и проверок спасательных люков с комингс-площадками подводных лодок. Предложено устройство для контроля и проверок спасательного люка с комингс-площадкой подводной лодки, имитирующее камеру присоса глубоководного спасательного аппарата, включающее корпус в виде вертикальной цилиндрической обечайки с фланцами на торцах. Нижний фланец имеет на опорной поверхности съемный уплотнительный элемент, а на верхнем фланце установлен входной люк, на нижнем торце которого на петле установлена крышка с уплотнением, по размерам соответствующая крышке спасательного глубоководного аппарата. Крышка имеет ручной привод открытия-закрытия. Имеется фиксатор закрытого положения крышки. Устройство имеет съемный складной скоб-трап и леерное ограждение с наружной стороны верхнего фланца. Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей устройства для контроля и проверок спасательного люка с комингс-площадкой подводной лодки. 1 ил.
Наверх