Страница 26 из 28
Время погружения (всплытия)
на глубину 6000 м, ч……………………………. 2,5
Ленинградскими конструкторами СПМБМ «Малахит» закончено проектирование и корабелами ЛАО ведется постройка обитаемого подводного аппарата (ОПА), получившего название «Русь» и предназначенного для выполнения целого комплекса работ в океане на глубинах до 6000 м. Такая глубина погружения позволит проводить работы на 97% площади дна Мирового океана.
При проектировании этого ОПА был использован имеющийся опыт, а также проанализирован уровень технических решений, примененных на подобных аппаратах, построенных в мире за последние годы. Для сравнения уровня принятых технических решений была проработана информация по ОПА «Синкай-6500» (Япония), «Наутилус» (Франция), «Элвин» (США), «Мир» (Финляндия). Последний аппарат (2 ед.) построен финской фирмой «Раума-Репола» для АН СССР. Практически одинаковое назначение аппаратов и условия их эксплуатации диктуют сходные технические решения и принципы компоновки. Все глубоководные аппараты имеют близкую по размерам прочную сферу для размещения экипажа и необходимых технических средств, твердый легковесный наполнитель (синтактик) для обеспечения плавучести, источник энергии (аккумуляторную батарею) в погружном исполнении, движительно-рулевой комплекс, состоящий из элементов типа «винт в насадке» и «винт в трубе», уровнительно-заместительную систему для регулирования плавучести в процессе подводного плавания, балластную систему, обеспечивающую надводное положение ОПА, манипуляторное устройство (механическая рука), средства навигации, связи, гидроакустики, различное научно-техническое или специальное оборудование, механизмы и системы, обеспечивающие работоспособность перечисленных выше элементов. Все это заключено внутри наружного (легкого) корпуса, обеспечивающего защищенность оборудования, необходимые гидро-динамические характеристики ОПА и определяющего его архитектуру.
Отличительными особенностями таких аппаратов являются, кроме их внешнего вида, следующие элементы:
– применяемые конструкционные материалы;
– принципиальные схемы систем и устройств;
– степень совершенства радиоэлектронного оборудования;
– комплекс мероприятий, обеспечивающих безопасность экипажа и обслуживающего персонала.
В качестве материала прочного корпуса глубоководных ОПА применяются, как правило, либо стальные сплавы, либо сплавы на основе титана. Так, на аппаратах «Синкай-6500», «Наутилус», «Элвин» применен титановый сплав, на ОПА «Мир» – стальной. Для изготовления элементов наружного корпуса применяются различные материалы в разнообразных комбинациях. Это стеклопластики, углепластики, алюминиевые, титановые сплавы, сталь, органическое стекло и прочее. Способы креплений элементов наружного корпуса также различны. Здесь встречаются и сварка, и резьбовые крепления, и применение различных клеев.
В качестве источников энергии используются аккумуляторные батареи различных типов, как щелочные, так и кислотные. В последнее время применяются преимущественно щелочные аккумуляторные батареи (ни- кель-кадмиевые, никель-железные),
Движительно-рулевые комплексы (ДРК) принципиально отличаются по схеме размещения и по виду используемой в приводах энергии (электродвижение, гидродвижение). Вспомогательные механизмы в основном отличаются также родом потребляемой энергии.
Вне зависимости от принципа построения основной энергетической схемы все рассматриваемые аппараты снабжены системой гидравлики, более или менее развитой. Общим для всех перечисленных аппаратов потребителем гидравлики является манипуляторное устройство.
Уравнительно-заместительные системы, применяемые на ОПА больших глубин, могут строиться по двум схемам. Первая представляет собой традиционную систему, состоящую из прочной, рассчитанной на полное забортное давление, соответствующее предельной глубине погружения, цистерны, дистанционно управляемой приемно-отливной арматуры, насоса высокого давления, контрольно-измерительных приборов. Как правило, для изменения плавучести в таких системах используется забортная вода, принимаемая или откачиваемая из прочной цистерны.
Вторая схема построена по иному принципу и состоит из прочной цистерны, дистанционно управляемой приемной арматуры, контрольно-измерительных приборов, бункера с твердым сыпучим балластом (стальная или чугунная дробь), устройства дозированного сброса сыпучего балласта. По этой схеме утяжеление аппарата происходит за счет приема забортной воды в прочную цистерну, а облегчение – за счет сброса балласта, принятого заранее в специальный бункер. На современных ОПА больших глубин обе схемы в той или иной мере совмещены.
Безопасность для экипажа и обслуживающего персонала достигается рядом конструктивных мероприятий, таких как:
– обеспечение всплытия аварийного ОПА с глубины за счет сброса предусмотренных для этих целей грузов;
– обеспечение быстрого поиска аварийно всплывшего аппарата и его подъема на борт судна-носителя;
– обеспечение возможности членам экипажа покинуть в надводном положении аварийный аппарат;
Высокий уровень освоения отечественной металлургической промышленностью производства титановых сплавов с заданными характеристиками позволил применить их в конструкциях прочного и легкого корпусов и при изготовлении элементов оборудования, работающего в непосредственном контакте с морской водой. Исключение разнородных материалов из конструкций и механизмов аппарата «Русь» практически сняло задачу защиты корпусных конструкций от электрохимической коррозии, что существенно повышает надежность аппарата в целом и снижает эксплуатационные расходы.
В основных несущих конструкциях корпуса исключены резьбовые соединения, требующие периодического контроля, и они заменены сваркой. Из неметаллических материалов применен стеклопластик, образующий наружную обшивку аппарата, крепящуюся титановым крепежом на несущей раме легкого корпуса поверх блоков плавучести из синтактика, формирующих внешние обводы ОПА. Эти блоки плавучести не требуют замены в течение всего срока службы. Доступ при монтаже и ремонте к оборудованию достигается через съемные лис- ты, расположенные в верхней и нижней частях наружного корпуса вдоль диаметральной плоскости ОПА. Отличительной особенностью ОПА «Русь» от существующих аналогов является отсутствие в конструкциях корпуса материалов, способствующих развитию электролитической коррозии.
Экипаж располагается внутри сферического прочного корпуса внутренним диаметром 2,1 м на лежаках. Конструкция лежаков дает возможность экипажу в зависимости от выполняемой задачи оперативно принимать наиболее удобное положение (сидя или лежа) перед органами управления и наблюдения. Основные органы управления и контроля состояния технических средств вынесены на пульт, расположенный в носовой части прочного корпуса перед экипажем. Управление с пульта может осуществлять любой из членов экипажа со своего штатного места.
Нормальная эксплуатация ОПА предусматривается с двумя акванавтами на борту. При необходимости экипаж может быть увеличен до трех человек без дооборудования помещения. Органы управления ОПА сформированы таким образом, что с управлением аппаратом справляется один человек. Другими членами экипажа могут быть при этом привлеченные к работам специалисты: геологи, ихтиологи, нефтяники, рыбаки и т. п. Для визуального наблюдения подводной обстановки и обзора зоны работы манипуляторного устройства в носовой части прочного корпуса размещены 3 иллюминатора под углом 20° к горизонту. Иллюминатор, расположенный в диаметральной плоскости, имеет диаметр 140 мм, два бортовых иллюминатора – диаметр 90 мм. В настоящее время рассматривается возможность увеличения диаметров иллюминаторов соответственно до 210 и 115 мм.