Евгений Шанихин - Глубоководные аппараты (вехи глубоководной тематики)

• Название: Глубоководные аппараты (вехи глубоководной тематики)
• Автор: Евгений Шанихин
• Издательство: Восточный горизонт
• Жанр: Техническая литература
• Год: 2003

Вниманию читателей предлагается книга, посвященная созданию первого поколения отечественных обитаемых подводных аппаратов, предназначенных для работы на глубинах более 1000 м История подводного флота, несмотря на вал публикации последнего времени, остается мало известной не только широкой общественности, но и людям, всю жизнь проработавшим в отрасли Между тем. сложность задач, стоящих перед участниками работ по «глубоководной тематике» – так это называлось в Министерстве судостроительной промышленности – можно сравнить только с теми, что пришлось решать создателям космических кораблей Но если фамилии Королева и Гагарина известны всему миру, го о главном конструкторе глубоководной техники Юрии Константиновиче Сапожкове или первом капитане-глубоководнике Михаиле Николаевиче Диомидове читатель впервые узнает из этой книги.

Автор постарался показать процесс создания и испытаний подводного аппарата как сложной технической системы, входящей, в свою очередь, в еще более сложный комплекс подводно-технических работ. На живых и наглядных примерах показано, как забвение или недооценка системного подхода затрудняла создание и использование глубоководной техники

---

* В полезную нагрузку включены вес экипажа, средств жизнеобеспечения, исследовательского оборудования, манипуляторного устройства и запас водоизмещения на модернизацию.

В октябре 1975 г. группа ведущих специалистов СПМБМ "Малахит” была направлена в Геленджик на морскую базу Института океанологии АН СССР для ознакомления с одним из двух полученных канадских ГА "Pisces".

Впервые представилась возможность утолить информационный голод, пощупать руками современную зарубежную глубоководную технику и провести сравнительный технический анализ отечественных и зарубежных конструкций.

Канадская фирма International Hydrodynamics Corp. (HYCO) была образована в 1964 г. для строительства, продажи и эксплуатации подводных аппаратов серии "Pisces", предназначенных для проведения осмотра и ремонта подводных трубопроводов и устьев подводных нефтяных скважин, поисковых и спасательных работ и океанографических исследований. Первый аппарат этой фирмы с глубиной погружения 450 м был введен в действие в 1967 г., два последующих, с глубиной погружения 1000 м – в 1969, а ГА с глубиной погружения 2000 м строились, начиная с 1973-го. "Pisces", полученный ИО АН СССР в мае 1975 г., был седьмым в серии.

Он был спроектирован и построен в строгом соответствии с требованиями и нормами ABS (Американского бюро судоходства).

Прочные сферы и несущая трубчатая рама

Электроэнергетическая установка “Pisces-7” и ее компенсационная система

ГА имел четыре прочные сферы из высокопрочной легированной свариваемой стали и механически обработанные. Наибольшая сфера – носовая – являлась прочным корпусом и имела три иллюминатора, входной люк и проходы для кабеля и труб. Снаружи она имела тонкое покрытие из стеклопластика на эпоксидной смоле для предотвращения коррозии, а изнутри – теплоизоляцию из полистирола и стеклопластика.

Кормовая сфера – прочная уравнительная цистерна, разделенная горизонтальным настилом на две части: нижнюю – собственно цистерну и верхнюю, где было размешено оборудование бортовых систем. Две носовые малые сферы служили прочными дифферентными цистернами. Все прочные сферы были связаны между собой несущей стальной трубчатой рамой, в которой было размещено все забортное комплектующее оборудование.

К верхней части рамы крепился подъемный рым, к нижней – две стальные лыжи для постановки ГА на палубу носителя или покладки его на грунт. На раму стальными болтами крепились секции обшивки из сферопластика, облицованного стеклопластиком.

Сборная обшивка легкого корпуса

Уравнительная и заместительная системы “Pisces-7”

Для компенсации изменения плавучести при маневрировании по глубине использовалась уравнительная система, работающая по принципу рыбьего пузыря. Масло из прочной уравнительной цистерны, давление в которой близко к атмосферному, подавалось насосом в три эластичные резиновые емкости, размещенные в междубортном пространстве, увеличивая тем самым плавучий объем аппарата при неизменной весовой нагрузке, либо, под действием забортного давления на эти эластичные емкости, масло перепускалось обратно в уравнительную цистерну.

Оригинальной являлась воздушномасляная дифферентная система, в которой масло из той же уравнительной цистерны и тем же насосом перегонялось в эластичные емкости носовых прочных дифферентных цистерн, заполненных воздухом под давлением и расположенных побортно. Обратно в кормовую уравнительную цистерну масло отжималось воздухом, при этом обеспечивался необходимый дифферент. Привлекательность этой системы была в простоте и надежности, однако ее эффективность по сравнению с отечественной ртутно-масляной сомнительна. Масляный насос уравнительной системы с электроприводом постоянного тока был установлен в верхней сухой части уравнительной цистерны. Вся арматура управления была ручной и располагалась в прочном корпусе, поэтому большое количество проходов масляных труб через стенки прочного корпуса снижало надежность ГА в эксплуатации.

Группа специалистов СПМБМ “Малахит", участвовавшая в изучении ГА “Pisces-7“ в 1975 г., слепа направо: Ю.Я.Матесов, Б.С.Шкляревский, Е.Н.Шаннхин, М.В.Лабинский, В.И.Коковицын

Движительно-рулевой комплекс с электроприводом

В носовой оконечности был установлен простейший исполнительный орган манипуляторного устройства с гидравлическим управлением из прочного корпуса. Исполнительный орган обеспечивал взятие проб грунта и предметов весом до 40 кГс и остропку предметов на грунте.

Система погружения-всплытия имела три безкингстонных балластных цистерны, на каждой из которых стояло по клапану вентиляции с ручным приводом из прочного корпуса и электромагнитный клапан продувания воздухом высокого давления. Управление клапанами продувания осуществлялось из прочного корпуса.

Электроэнергетическая установка состояла из двух аккумуляторных батарей, размещенных в двух заполненных маслом стеклопластиковых герметичных контейнерах в междубортном пространстве.

Для выравнивания давления с забортным в контейнерах аккумуляторных батарей и внутренних полостях труб несущей рамы, заполненных маслом, была предусмотрена централизованная система компенсации давления. Она состояла из двух эластичных емкостей, заполненных маслом, сборного бачка и соединительных трубопроводов. Газы, выделяющиеся при разрядке батарей, должны были собираться в этом бачке и через автоматический клапан выпускаться наружу. Такая централизованная система увеличивала надежность работы ГА в целом, в отличие от разрозненных компенсационных средств, принятых на отечественных аппаратах.

Система жизнеобеспечения состояла из кислородных баллонов с арматурой, угольных фильтров, контейнеров с гидроксидом лития и электровентилятора. Контрольно-измерительные приборы системы обеспечивали контроль концентрации кислорода и углекислого газа, температуры, давления и влажности воздуха в прочном корпусе.

Движительный комплекс состоял из двух бортовых винтов в насадках. Приводной погружной электродвигатель постоянного тока и планетарный редуктор каждого винта были расположены в капсуле, являющейся продолжением ступицы винта. Капсулы были заполнены маслом и имели индивидуальную компенсацию давления. Насадки были снабжены аварийным гидравлическим устройством отсекания кабеля и отдачи движителей. Пускорегулирующая аппаратура каждого двигателя была размещена в прочном корпусе и обеспечивала реверс и трехступенчатую регулировку двигателя по оборотам.

Для обеспечения безопасной эксплуатации на ГА была предусмотрена система сброса аварийного балласта и выступающих частей. Сброс свинцового аварийного балласта производился ручным приводом из прочного корпуса. Для сброса выступающих частей – движителей и исполнительного органа манипуляторного устройства – была предусмотрена аварийная гидросистема с ручным насосом в прочном корпусе и исполнительными гидроцилиндрами на сбрасываемых устройствах.

Группа из семи ведущих специалистов бюро, которую довелось возглавить мне, в течение 10 дней знакомилась с "Pisces" и его эксплуатационной технической документацией. В завершение каждым участником группы были составлены технические отчеты по своей специализации. Обобщение этих отчетов позволило специалистам "творческой мастерской" главного конструктора Ю.К.Сапожкова произвести сравнительный анализ эксплуатационно-технических характеристик канадского ГА и отечественных "Север-2" и "Поиск-2", а также технических характеристик зарубежных и отечественных образцов комплектующей глубоководной техники 70-х гг.

Результаты сравнительного анализа позволили сделать ряд выводов.

По отечественным ГА в целом:

– большие подъемный вес и главные размерения аппаратов требовали судно-носитель большего водоизмещения, осложняя этим эксплуатацию;

– большой запас водоизмещения на модернизацию, входящий в полезную нагрузку, позволял устанавливать большее количество исследовательского оборудования и увеличивать состав экипажа до четырех человек;

– бортовые системы и устройства за одно погружение обеспечивали получение большего объема исследовательской информации лучшего качества;

– управление ГА экипажем было более простым и безопасным, благодаря наличию бортовой системы дистанционного и автоматического управления и дублированию аварийных средств жизнеобеспечения, связи и всплытия;

– принятые пониженные расчетные напряжения в конструкциях и применение более прочного материала обеспечивали большую надежность работы корпусных конструкций;