Патент на изобретение №2346849

(54) СПОСОБ ЭВАКУАЦИИ ЭКИПАЖА С АВАРИЙНОЙ ПОДВОДНОЙ ЛОДКИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

(57) Реферат:

Изобретение относится к судостроению и касается технологии спасения личного состава подводных лодок в аварийных ситуациях. При реализации способа спасения осуществляют посадку экипажа в прочную герметичную капсулу с размещением его на ярусах. Стартовую шахту шлюзуют и осуществляют всплытие прочной герметичной капсулы из стартовой шахты подводной лодки. Прочную герметичную капсулу удерживают в стартовой шахте подводного аварийно-спасательного комплекса с помощью стопорного устройства, открывают проходной люк стартовой шахты, расположенный в районе верхнего входного люка прочной герметичной капсулы. Экипаж входит в нее, и его размещают на прочной герметичной капсуле, после чего открывают верхний входной люк прочной герметичной капсулы и опускают экипаж вниз с размещением его на посадочных местах, начиная с нижних ярусов и заканчивая верхними, закрывают проходной люк пусковой шахты и верхний входной люк прочной герметичной капсулы. Затем перед всплытием шлюзуют стартовую шахту до давления, соизмеримого с забортным, и снимают стопорное устройство, а после всплытия открывают верхний входной люк и поднимают экипаж в надстройку прочной герметичной капсулы. Подводный аварийно-спасательный комплекс имеет стартовую шахту, соединенную с прочным корпусом подводной лодки. Шахта имеет раскрепленную в ней прочную герметичную капсулу с верхним входным люком и систему шлюзования этой шахты. Стартовая шахта имеет проходной люк. Он расположен в районе верхнего входного люка прочной герметичной капсулы. Прочная герметичная капсула раскреплена в стартовой шахте стопорным устройством и снабжена носовым обтекателем-надстройкой, с которой жестко соединена по периметру. Верхняя крышка верхнего входного люка выполнена с возможностью открытия в надстройку. Изобретение позволяет повысить надежность спасения личного состава атомной подводной лодки в аварийной ситуации. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к техническим средствам спасения экипажа подводной лодки (ПЛ).

Для спасения экипажа с аварийных ПЛ используются всплывающие спасательные камеры (ВСК), которые, будучи средствами коллективного спасения, способны одновременно эвакуировать весь экипаж с аварийной ПЛ.

Экипаж размещают внутри герметичной камеры (ГК), закрывают нижний входной люк, предварительно закрыв люк шлюзовой камеры, разделенной комингс-площадкой на две части, производят шлюзование и отделение ВСК с последующим всплытием на поверхность, где открывают выходной люк ВСК (см. книгу Д.Романова. Трагедия ПЛ «Комсомолец», стр.170, 2-е дополнительное издание, г.Санкт-Петербург; книгу Е.Шолох. Энциклопедия катастроф, аварий и происшествий на подводном флоте, стр.80, 122, а также патенты RU 2174088 С1 «Система коллективного спасения экипажа с ПЛ-танкера в аварийном положении при значительном крене и дифференте» и RU 2066658 С1 «Спасательная камера подводного объекта»). Такой способ не решает задачи быстрой эвакуации экипажа, а наличие у ВСК нескольких люков снижает ее надежность и живучесть. Кроме того, пострадавший в аварии экипаж вынужден подниматься по вертикальным трапам ВСК, что в стесненных условиях выполнить весьма проблематично, неизбежны заторы и пробки, которые в конечном итоге не позволят занять все посадочные места верхних ярусов ГК, поэтому часть экипажа фактически не сможет попасть в нее. В штормовых условиях экипаж вынужден все время находиться внутри камеры, т.к. при выходе его на поверхность ВСК велика вероятность смытия его волной за борт, и, кроме того, возможно принятие воды в камеру через ее открытый люк (высота борта, отечественных ВСК составляет всего 0,6-0,8 м). В ситуациях, когда аварийная ПЛ резко уходит вниз, ВСК будет увлечена за ней попутным потоком воды, ибо гидротолкатели мало эффективны, а запас плавучести камеры не достаточен для самостоятельного его всплытия в этих условиях. Когда же ВСК размещают внутри прочного корпуса ПЛ, то количество люков еще больше. Так, вместо одного входного люка камеры вынуждены ставить два, при этом их крышки открываются внутрь ГК, а два дополнительных люка ниши прочного корпуса, в которой установлена ВСК, открываются в отсек. В итоге попытка реализации способа по сокращению времени эвакуации ПЛ четвертого поколения весьма неудачна, т.к. такая ВСК не отвечает требованиям по надежности, не решает вопросы безопасности экипажа и его обитаемости. Эта ВСК, имея два входных люка и один выходной люк сверху, увеличивает массогабаритные показатели всего устройства спасения и даже корабля в целом (требуется прочная дополнительная поперечная переборка, поддерживающая прочную нишу под ВСК, обеспечивая устойчивость прочного корпуса ПЛ).

Ближайшим аналогом, взятым в качестве прототипа, является «Способ эвакуации экипажа с аварийной ПЛ…» патент RU 2149123 С1, в котором осуществляют посадку экипажа через люки в ГК, оснащенную системами жизнеобеспечения и управления, задраивают люки, после чего катапультируют камеру из пусковой шахты (ПШ) ПЛ с предварительно открытой крышкой шахты. Известный способ эвакуации не позволяет сократить время погрузки экипажа ГК, а именно оно составляет большую часть промежутка времени одновременной коллективной эвакуации всего экипажа. При этом надо иметь в виду, что на атомных ПЛ численность экипажа достигла ста и более человек. Исходя из выше изложенного, такой способ предполагает наличие, как минимум, одного проходного люка в ПШ и напротив него одного проходного люка в ГК. Горловину одного из люков можно было бы перешагнуть, но когда их две, а также достаточный зазор между ними, то проход из отсека внутрь ГК возможен только ползком на коленях. Для выхода из камеры есть еще выходной люк, крышка которого открывается наружу, причем по своему конструктивному исполнению проходной (входной) люк такой камеры вынужден иметь крышку, которая открывается вовнутрь. Последнее обстоятельство крайне нежелательно, ибо дверь люка, работающая на отжим, должна воспринимать огромное усилие от давления забортной воды на больших глубинах (любой люк, кроме проходного, может быть и входным, и выходным; все зависит от конкретной ситуации; например, при эвакуации экипажа, независимо от расположения люков, первым при входе в камеру за проходным люком ПШ находится проходной и он же входной люк в ГК; наличие нескольких люков в разных местах, которые к тому же открываются в разных направлениях, снижает надежность и живучесть устройства; проконтролировать такие люки в аварийной ситуации проблематично). Кроме того, остается не решенным вопрос безопасности нахождения части экипажа на поверхности ГК в штормовых условиях, хотя высота борта устройства-прототипа значительно больше, чем у любой ВСК.

Задачей, решаемой настоящим изобретением, является создание технических средств, обеспечивающих эвакуацию экипажа в наиболее короткий промежуток времени независимо от положении ПЛ, при этом они должны быть технологичны по своему конструктивному исполнению, просты в обслуживании, с лучшими условиями обитаемости и безопасности экипажа. Такие средства многофункциональны по своему использованию без ущерба основному назначению, т.к. при необходимости обеспечивают выход спецгруппы водолазов в условиях нахождения ПЛ, например, на мелководье, причем в отличие от прототипа шлюзование ПШ происходит без затопления ГК, в которой располагается дублирующая спецгруппа водолазов под давлением в камере, соизмеримым с забортным (глубина 100-150 м).

В соответствии с предлагаемым способом эвакуацию с аварийной ПЛ осуществляют с применением ГК, оснащенной системами жизнеобеспечения и управления, установленной в ПШ с крышкой и устройством катапультирования камеры из шахты, в следующей последовательности: на герметичную камеру устанавливают водопроницаемую надстройку и осуществляют переход экипажа в шахту через проходной люк ПШ, размещают его в водопроницаемой настройке на поверхности ГК вокруг ее входного люка, опускают экипаж вниз на посадочные места соответственно нижних, средних и верхних ярусов, после чего задраивают люки, затем катапультируют камеру, а после ее всплытия открывают входной люк и сообщают объем ГК с объемом с ее водопроницаемой надстройки, которая предварительно осушена, и часть экипажа – верхнюю вахту – поднимают в надстройку камеры, причем крышку входного люка ГК открывают вовнутрь ее надстройки. Кроме того, вышеизложенный способ предполагает эвакуацию с ПЛ спецгруппы водолазов через временно открытую крышку ПШ. В надводном положении экипаж поднимают в надстройку из камеры с помощью подъемного устройства (лебедки). Изготовленную из спецсплава (титана) в виде легкой и прочной герметичной капсулы ГК катапультируют даже с запредельной глубины, при этом и ПШ, и прочный корпус ПЛ заполняют забортной водой.

При этом необходимо отметить, что существенными признаками, отличительными от прототипа, является то, что:

1) на герметичную капсулу устанавливают водопроницаемую надстройку и осуществляют переход экипажа в шахту через проходной люк ПШ, размещают его в водопроницаемой надстройке на поверхности ГК вокруг ее входного люка, опускают экипаж вниз на посадочные места нижних, средних и верхних ярусов, … а после всплытия;

2) открывают входной люк и сообщают объем ГК с объемом ее водопроницаемой надстройки, которая предварительно осушена, и часть экипажа, верхнюю вахту, поднимают в надстройку камеры, причем открывают крышку входного люка ГК вовнутрь ее надстройки;

3) после задраивания люков часть экипажа, например спецгруппу водолазов, оставляют на поверхности камеры, которая скрытно покидает корабль;

4) экипаж поднимают в надстройку камеры с помощью подъемного устройства, например лебедки, которую устанавливают в надстройке над крышкой входного люка ГК;

5) изготовленную из титана ГК в виде прочной герметичной капсулы с одним люком катапультируют с запредельной глубины, при этом и ПШ, и прочный корпус (отсек, в котором находится шахта) заполняют забортной водой.

Устройство для осуществления эвакуации экипажа с аварийной ПЛ в соответствии с предлагаемым способом выполнено в виде прочной герметичной капсулы с входным люком и снабжено водопроницаемой надстройкой в виде жесткого водопроницаемого обтекателя, которая установлена на ГК с системами жизнеобеспечения и управления, с эластичными направляющими и обтюрирующими поясами на ее наружной поверхности, соединена с ним, при этом капсула погружена и установлена посредством опорного шпангоута стопорного устройства в ПШ с проходным люком, которая закрыта крышкой, а между днищами шахты и капсулы размещено энергетическое средство катапультирования капсулы, кроме того, крышка шахты и энергетическое средство катапультирования связаны с устройствами системы управления, при этом проходной люк ПШ установлен напротив надстройки, а входной люк внутри нее, причем входной люк изготовлен с двумя крышками и над ним размещено подъемное устройство, например блок. Кроме того, такое устройство предполагает вариант, когда опорный шпангоут стопорного устройства жестко соединен с водопроницаемым обтекателем прочной герметичной капсулы, при этом капсула установлена посредством этого опорного шпангоута в ПШ ПЛ на ее верхний срез; и не исключает вариант, в котором вспомогательное энергетическое средство катапультирования капсулы размещено внутри ее водопроницаемой надстройки.

Существенными признаками устройства, отличительными от прототипа, является то, что оно снабжено водопроницаемой надстройкой в виде жестокого обтекателя, которая установлена на прочную герметичную капсулу и соединена с ней, при этом проходной люк ПШ установлен напротив надстройки, а входной люк – внутри нее, причем входной люк изготовлен с двумя крышками и над ним размещено подъемное устройство, например блок. Кроме того, таким существенным признаком дополнительно является то, что опорный шпангоут стопорного устройства жестко соединен с водопроницаемым обтекателем прочной герметичной капсулы, при этом капсула установлена посредством опорного шпангоута в ПШ ПЛ на ее верхний срез. Наличия герметичной полости ниже среза не требуется, т.к. капсула в отличие от корпуса ракеты рассчитана на предельное давление, а не старт с глубины 50 м. Энергетическое средство катапультирования капсулы размещено внутри ее водопроницаемой надстройки.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображен общий вид прочной герметичной капсулы в ПШ ПЛ после посадки в нее экипажа. Устройство – подводный спасательный комплекс (ПСК) – содержит проходной люк 1 ПШ 2, ПСК 3 с входным люком 4, нижним 5 и верхним 6 ярусами посадочных мест. Сверху шахта закрыта крышкой 7. Стопорное устройство 8 посредством опорного шпангоута удерживает прочную герметичную капсулу внутри ПШ, причем капсула снабжена жесткой водопроницаемой надстройкой 9 в виде водопроницаемого обтекателя.

Устройство работает следующим образом.

При аварийной ситуации личный состав экипажа ПЛ открывает проходной люк 1 ПШ 2 и, перешагивая через него, проходит в шахту, где экипаж и размещают в ней на поверхности прочной герметичной капсулы 3, затем открывают ее входной люк 4 и экипаж друг за другом спускают вниз, где они и занимают посадочные места нижнего яруса 5, а заканчивают посадку на верхнем ярусе 6, одновременно с этим задраивают проходной и входной люки, при этом командир корабля (командир дивизиона живучести) проверяет качество закрытия люков и осуществляет контроль за всеми последующими действиями личного состава; после шлюзования срабатывает стопорное устройство 8, и катапультируют капсулу 3 из шахты 2 ПЛ с предварительно открытой крышкой 7, а после ее всплытия командир открывает входной люк 4 и сообщает объем прочной герметичной капсулы 3 с объемом водопроницаемой надстройки 9. (Так как надстройка выше ватерлинии, то вода из нее удаляется через обычные шпигаты за борт. Во избежание самопроизвольного откидывания крышки входного люка еще неосушенной надстройки из-за возможного повышения давления внутри капсулы в процессе аварии люк снабжен еще одной крышкой, которую открывают вовнутрь камеры). Часть экипажа – верхняя вахта – переходят в надстройку 9, откуда поддерживают жизнедеятельность экипажа, а также при необходимости его оборону. Заявленное устройство предусматривает несколько вариантов катапультирования:

а) когда срабатывает энергетическое средство, расположенное между днищами шахты и капсулы;

б) при нахождении ПЛ на мелководье без крена и деферента достаточно срабатывания вспомогательного энергетического средства в водопроницаемой надстройке, которая способствует быстрому увеличению положительной плавучести капсулы за счет продувания надстройки, как безкингстонной цистерны (по расчетным оценкам вместо 5 тонн эта величина может быть увеличена не менее чем в два раза);

в) в крайне неблагоприятных условиях нахождения ПЛ целесообразно использовать все имеющиеся на борту энергетические средства.

ПСК многофункционален, но без ущерба основному назначению его использования для спасения экипажа аварийной ПЛ. ПСК позволяет длительное время обеспечивать работу группы водолазов, которая периодически находится в прочной герметичной капсуле под давлением, т.е. в данном случае капсула выполняет роль барокамеры. Работает ПСК следующим образом: через открытую шахту 2 спецгруппа скрытно покидает корабль, после выполнения задания она возвращается в шахту, которую после закрытия осушают и открывают входной люк 4 капсулы 3, меняются местами со спецгруппой водолазов, находящихся в капсуле, и закрывают люк, шлюзуют шахту и открывают ее, спецгруппа уходит на задание и т.д.

Таким образом, предложенный способ эвакуации экипажа с аварийной ПЛ и устройства – ПСК для его осуществления позволяет ускорить эвакуацию экипажа благодаря не только катапультирующему выбросу прочной герметичной капсулы из ПШ, но и более рациональной схеме перемещения при эвакуации экипажа аварийной ПЛ. Конструктивной особенностью такой капсулы является наличие у нее жесткой водопроницаемой надстройки (она же балластная цистерна), обеспечивающей безопасность нахождения подводников на ее поверхности после всплытия, причем капсула имеет только один люк, что существенно увеличивает ее надежность и живучесть экипажа. ПШ может быть использована на ПЛ в качестве отсека-убежища, а также устройства использования спецгруппами водолазов. В последнем случае сама капсула вполне естественно может служить барокамерой, в которой поддерживается давление, соизмеримое с забортным (ПЛ находится на грунте в районе мелководья).

Формула изобретения

1. Способ эвакуации экипажа с аварийной подводной лодки, при котором осуществляют посадку экипажа в прочную герметичную капсулу с размещением его на ярусах, стартовую шахту шлюзуют и осуществляют всплытие прочной герметичной капсулы из стартовой шахты подводной лодки, отличающийся тем, что прочную герметичную капсулу удерживают в стартовой шахте подводного аварийно-спасательного комплекса с помощью стопорного устройства, открывают проходной люк стартовой шахты, расположенный в районе верхнего входного люка прочной герметичной капсулы, экипаж входит в нее и его размещают на прочной герметичной капсуле, после чего открывают верхний входной люк прочной герметичной капсулы и опускают экипаж вниз с размещением его на посадочных местах, начиная с нижних ярусов и заканчивая верхними, закрывают проходной люк пусковой шахты и верхний входной люк прочной герметичной капсулы, а затем перед всплытием шлюзуют стартовую шахту до давления, соизмеримого с забортным, и снимают стопорное устройство, а после всплытия открывают верхний входной люк и поднимают экипаж в надстройку прочной герметичной капсулы.

2. Подводный аварийно-спасательный комплекс, содержащий стартовую шахту, соединенную с прочным корпусом подводной лодки и имеющую раскрепленную в ней прочную герметичную капсулу с верхним входным люком, и систему шлюзования стартовой шахты, отличающийся тем, что стартовая шахта снабжена проходным люком, расположенным в районе верхнего входного люка прочной герметичной капсулы, причем прочная герметичная капсула раскреплена в стартовой шахте стопорным устройством и снабжена носовым обтекателем-надстройкой, с которой жестко соединена по периметру, при этом крышка верхнего входного люка этой капсулы выполнена с возможностью открытия в надстройку.

РИСУНКИ

MM4A – Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 19.11.2008

Извещение опубликовано: 10.02.2010 БИ: 04/2010

NF4A – Восстановление действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение

Дата, с которой действие патента восстановлено: 10.02.2010

Извещение опубликовано: 10.02.2010 БИ: 04/2010