Бесплатный фрагмент - Дела подводные

Юрий Берков

Дела подводные

2019 г.

* * *

Освоение океана в наше время продолжается всё возрастающими темпами. Тысячи спортсменов-подводников (дайверов) устремляется в океан, особенно в летнее время.

Этому способствует прогресс в развитии подводной техники и технологий. Недалеко то время, когда человек научится жить в океане, станет заниматься подводным туризмом. Состояние близкое к невесомости, подводные красоты и подводная охота привлекают людей в океан.

Но не только это. В океане много научно-исследовательской работы для геологов, ихтиологов, биологов, экологов, археологов, военных специалистов.

Эта книга предназначена для любителей подводной экзотики (туризма, спорта, охоты), инженеров-конструкторов подводной техники для спасания и судоподъёма, борьбы с морским пиратством.

В книге представлены разработки автора в указанных областях и перспективы дальнейшего развития этих направлений.

Книга может быть полезна студентам технических ВУЗ-ов, профессиональным водолазам-спасателям и дайверам.

Предисловие

В книге «Мой подводный мир» мною был предложен ряд проектов средств освоения океана водолазами, но это далеко не полное решение проблемы.

Дальнейшее развитие подводного туризма невозможно без создания системы специальных подводных средств и технологии их использования. Не создав систему, мы постоянно будем наталкиваться на всякие нерешённые, иногда «мелкие» вопросы, как-то: доставка, выпуск, приём водолазов, забазирование подводных носителей и грузов, привод и выход на них, и т. д. Именно они будут постоянно мешать нам выполнять задачи.

В данной работе я постарался решить ряд этих «мелких» вопросов. Думаю, кое-что мне удалось (есть патенты). Предлагаю ознакомиться с моими предложениями в части подводного туризма, борьбы с морским пиратством, спасения экипажей затонувших ПЛ.

1. Доставка транспортировщика водолазов и грузов

Про подводный туризм мною уже немало написано в книге «Мой подводный мир», но в ней освещены далеко не все вопросы.

Хорошо заниматься подводным туризмом в тёплых южных морях, но у побережья России (да и у многих других стран) таких морей мало. А как работать в холодной воде?

Да и добраться до наших северных и дальневосточных морей совсем не просто. Это малообжитые районы Сибири, где мало дорог, транспортных средств, населённых пунктов.

Да и только ли подводным туризмом стоит заниматься в мирное время? А научные задачи исследования подводных шельфов, поиск затонувших предметов, съёмки подводных фильмов? Для них тоже нужны подводные транспортировщики и средства их доставки в район проведения работ.

Если мы даже доберёмся туда со своими подводными транспортировщиками (по земле, по воздуху или по воде), то использовать их в холодных морях весьма затруднительно.

Конечно, лучше всего доставлять их в район проведения подводных работ на надводных судах — сухогрузах, а затем спускать на воду и принимать на борт штатными грузовыми стрелами. Но и здесь немало трудностей.

Во-первых, не в любую погоду можно производить спуски и приём на борт тяжёлых транспортных средств водолазов типа «Т» (рис. 1)

Читатель может предложить использовать десантные суда ВМФ — это возможно, но там тоже не всё так просто (не буду раскрывать секреты).

А что если для этих целей использовать многоцелевые подводные лодки (ПЛ) на коммерческой основе? Конечно, в мирное, а не в военное время. Ведь в мирное время они не решают никаких народнохозяйственных задач, так, что пользы от них нет, а построено их уже немало!

Случаи использования боевых многоцелевых ПЛ для доставки различных подводных аппаратов в мировой практике уже были. Так во Франции в 70-х годах на палубе дизельной ПЛ доставлялся 4-х местный носитель водолазов «Марк-4». Он имел плоское днище и был закреплён на палубе ПЛ с помощью быстроразъёмных талрепов и 4-х растяжек (фото не сохранилось).

А вот другой пример — японская малая ПЛ «Type A» на палубе большой дизельной ПЛ (рис.2).

На фото хорошо видно, что малая ПЛ закреплена на палубе большой дизельной ПЛ с помощью растяжек и кильблоков.

США также размещают на палубе дооборудованных атомных ПЛ свои сверхмалые ПЛ ASDS (рис. 3). Но, если на палубе большой ПЛ можно крепить малую ПЛ, то почему нельзя закрепить транспортировщик водолазов и грузов типа «Т»? Тем более, что у него плоское днище со скегами, поэтому и кильблоки не требуются (рис.4).

Для закрепления транспортировщика достаточно найти ровный участок палубы длиной 10м и установить растяжки.

Сам процесс погрузки и закрепления транспортировщика лучше производить под водой на небольшой

Цифрами на рисунке обозначены: 1 — палуба ПЛ; 2 — рубка ПЛ; 3 — транспортировщик; 4 — быстроразъёмные талрепы; 5 — гидроакустический маяк дальнего привода и связи; 6 — гидроакустический маяк ближнего привода.

глубине. При этом лодка-носитель стоит на стабилизаторе глубины или «висит на перископе» (т.е. поднимает перископ, шахту РДП, антенны и вывешивается так, чтобы они были на поверхности).

После погрузки и закрепления транспортировщика водолазы остаются на палубе ПЛ, всплывают вместе с ней и заходят в рубку. Теперь ПЛ в надводном или в подводном положении следует в район выпуска транспортировщика и водолазов. На это может потребоваться несколько суток. Главное — не погружаться глубоко, иначе можно раздавить транспортировщик и грузы.

2. Использование транспортировщика

Наконец пришли мы в назначенный район выпуска. Теперь водолазам надо выйти из ПЛ, отдать крепления транспортировщика и двигаться в район выполнения подводных работ.

Обычно многоцелевая ПЛ-носитель не заходит в мелководные прибрежные районы — опасно. А районы работ водолазов (подводных туристов) ближе к берегу и мелководны. Поэтому предстоит переход на транспортировщике морем. Для этого необходимо выгрузить транспортировщик с ПЛ и тут возможны два варианта.

В хорошую погоду водолазы могут выйти на палубу подвсплывшей ПЛ, отдать крепления транспортировщика, (все грузы уже в нём) сесть в него и ждать погружения ПЛ.

ПЛ погрузится, а транспортировщик останется на плаву с продутыми балластными цистернами. Потом водолазы запустят двигатели внутреннего сгорания (на бензине или солярке) обеих прочных боковых модулей и, глиссируя, уйдут в район выполнения работ (рис. 1).

Другой вариант, когда море штормит и выход водолазов на палубу не безопасен — смоет. Да и транспортировщик, после отдачи части креплений может смыть с палубы и опрокинуть. А ещё вокруг ПЛ могут быть льды. Рубка лодки всплывёт, а транспортировщик раздавит льдиной.

Значит нужно водолазам выходить из ПЛ под водой и отдавать транспортировщик на небольшой глубине (20 — 30м). Но как быстро выйти из ПЛ, если водолазов шестеро?

Через спасательный люк можно выходить только по одному, это долго. Зато через торпедный аппарат (ТА) могут выйти сразу 3 — 4 человека. А можно задействовать два ТА, тогда выйдет вся группа водолазов одновременно.

Однако выходить водолазам через ТА ПЛ — удовольствие ниже среднего. Там тесно, тем более, если водолазы крупные. И что же делать? До сих пор эти вопросы не решены.

Предлагаю свою конструкцию устройства для выпуска водолазов из ПЛ. Оно подойдёт и для выпуска экипажа из затонувшей ПЛ, если до всплывающей рубки им не добраться.

Предложенное устройство для выхода водолазов из ТА ПЛ (рис. 5) представляет собой лоток калибра 533мм, длиной 8,2м, собираемое из двух полукруглых листов (5 — нижнего) и (6 — верхнего), изготовленных из нержавеющей стали. В верхних кромках поддонов и в центре нижней части с помощью точечной контактной сварки закреплены стальные коробчатые конструкции (балки 7) для усиления жёсткости лотка.

По всей поверхности верхнего листа, по обе стороны от коробчатой балки 7 прорезаны щели 3 (острые края завальцованы) для упора пяток водолаза.

Цифрами на рисунке обозначены: 1 — труба торпедного аппарата. 2. — лоток для загрузки водолазов. 3 — прорези для ног (пяток) в верхнем листе. 4 — узел присоединения УБЗ ПЛ. 5 — нижний лист лотка. 6 — верхний лист лотка. 7 — коробчатая балка. 8 — дыхательный аппарат водолаза. 9 — задняя стенка лотка.

Для перемещения по лотку водолаз должен находиться лицом вверх, а его ноги (с ластами) пятками должны упираться в щели 3 (колени согнуты). Заспинный дыхательный аппарат (ДА) водолаза 8 целесообразно разместить впереди водолаза, чтобы увеличить свободное пространство сверху. Нагрудный ДА не помешает. Поверхность лотка целесообразно смазать шампунем или мыльной водой, чтобы максимально снизить сопротивление движению водолаза.

Лоток кладётся на торпедный стеллаж, в него загружаются водолазы, после чего он с помощью каретки УБЗ (устройство быстрого заряжания ТА) задвигается в ТА ПЛ. Затем производится шлюзование водолазов и они выходят из ТА, самостоятельно передвигаясь по лотку.

Верхняя часть ТА достаточно свободна (поскольку ДА не одет на спину водолаза) и позволяет водолазам помогать себе при движении руками. Переключать клапанную коробку на дыхание из ДА на атмосферу и обратно.

При возвращении водолазов, они заходят в ТА с установленным лотком через открытую переднюю крышку, ложатся на лоток спиной, держа дыхательный аппарат впереди себя, передвигаются по лотку к задней крышке ТА, отталкиваясь пятками от щелей. Затем шлюзуются, и с помощью УБЗ лоток вытаскивается на торпедный стеллаж в отсек ПЛ. Водолазы выходят из лотка.

Указанный лоток целесообразно изготовить и провести его испытания. Он должен быть принадлежностью ПЛ, грузиться через торпедопогрузочный люк ПЛ и храниться под стеллажами для торпед.

Можно сделать и составной лоток. Он представляет собой изделие калибра 533мм (рис. 6), собираемое из секций, выполненных в виде полукруглых поддонов 1, изготовленных из листовой нержавеющей стали. В верхних кромках поддонов и в центре нижней части с помощью точечной контактной сварки закреплены стальные трубки 2 и коробчатая балка 11. В передние концы верхних трубок вварены штыри 3.

В нижнюю коробчатую балку пропущен гибкий стальной трос 4. Передний конец троса оканчивается фиксатором 10, который упирается в коробчатую балку первой секции лотка. Задний конец троса заканчивается муфтой, в которой закреплена игла 5 (отвинчивается), необходимая для вдевания троса в нижние отверстия коробчатой балки. На задний конец троса надевается стопор 6, который фиксирует трос в натянутом состоянии. Для натяжения троса применяется резьбовая втулка 7, завинченная в передний конец стопора. При отвинчивании она упирается в коробчатую балку последней секции лотка. Верхняя часть поддонов закрыта верхним листом с вырезами для пяток водолаза, который приварен к коробчатой балке 11, трубкам 2 и внутренним стрингерам для увеличения жёсткости поддонов. В трубках 2 для плоских пружин 13 сделаны специальные прорези, а штыри 3 имеют пазы, в которые входят плоские пружины 13, они фиксируют штыри в гнёздах и не позволяют им самопроизвольно выходить из трубок 2.

В исходном состоянии все поддоны, стопор 6 и игла 5 хранятся на ПЛ в сложенном виде (стопкой) в чехле. Для подготовки устройства к работе поддоны расстилаются один за другим в проходе между ТА левого и правого борта. Трос 4 с помощью иглы 5 пропускается через нижние коробчатые балки, а сами секции стыкуются между собой (штыри 3 вводятся в трубки 2 до срабатывания пружинной защёлки 13) и задвигаются в ТА ПЛ. Затем на трос надевается стопор 6, игла 5 отвинчивается. Трос 4 натягивается сначала вручную, затем стопор 6 придвигается вплотную к последней секции, зажимается с помощью винтового фиксатора 8 и далее трос натягивается с помощью

1 — поддон. 2 — стальные трубки. 3 — штыри. 4 — стальной трос. 5 — игла. 6 — стопор троса. 7 — резьбовая втулка для натяжения троса. 8 — винтовой фиксатор троса. 9 — огон для фала. 10 — концевой фиксатор троса. 11 — коробчатая балка. 12 — верхний лист поддона с вырезами для пяток водолаза. 13 — плоская пружина фиксатора штырей. 14 — разборный шест. 15 — паховый упор. 16 — прорези для ног (пяток).

резьбовой втулки 7 в тугую. При таком натяжении все секции лотка приобретают жёсткость соединения, поверхность лотка выравнивается. Теперь можно поднимать лоток на стеллаж и загружать в ТА. Это могут сделать несколько матросов вручную.

Для обеспечения загрузки водолазов используется длинный разборный шест 14 с паховым упором 15 на конце. Шест состоит из нескольких трубок, соединяемых резьбовым соединением. Загрузка водолазов выполняется следующим образом.

Готовится ведро с мыльным раствором. Раствор выплёскивается в торпедный аппарат на лоток. Передний конец шеста с паховым упором, обмотанным ветошью, заводится в лоток и с его помощью мыльной водой смачивается вся поверхность лотка. Лоток становится скользким. Первый водолаз с ДА залезает спиной в ТА, и двое матросов проталкивают его за ноги дальше. Затем они с помощью шеста 14 с паховым упором 15 проталкивают водолаза к передней крышке ТА. Подобным образом поступают и с остальными водолазами. Дистанция между водолазами контролируется с помощью маркерных меток, нанесённых на трубки шеста.

Выгрузка водолазов из ТА при возникновении аварийной ситуации осуществляется следующим образом.

Огон 9 стопора троса 6 соединяется с кареткой УБЗ с капроновым фалом и с помощью УБЗ лоток с водолазами вытаскивается на стеллаж. Водолазы самостоятельно выбираются из лотка на палубу отсека ПЛ. Матросы и врач ПЛ оказывают им помощь.

В случае когда водолазы (подводные туристы) заходят (заплывают) в ТА ПЛ снаружи из под воды, через переднюю крышку ТА, они расположены головой к задней крышке ТА. Внутри ТА они двигаются к задней крышке, упираясь ногами в вырезы верхнего листа. Поэтому становится возможным вариант их выгрузки без использования УБЗ. Выполняется это следующим образом.

После шлюзования и осушения ТА открывается его задняя крышка и первого водолаза матросы ПЛ вытаскивают в отсек за руки. Остальные водолазы, отталкиваясь пятками от вырезов в верхнем листе, двигаются по лотку до задней крышки ТА и матросы ПЛ вытягивают их в отсек. Потом пустой лоток матросы вытаскивают на стеллаж вручную, расстыковывают секции и укладывают их в исходное положение.

Преимуществом составного (разборного) лотка перед неразборным лотком является возможность регулировать длину лотка, изменяя количество секций. Таким образом, его можно использовать из любых ТА любых ПЛ. Другое преимущество в том, что разборный лоток — это самостоятельное изделие, не входящее в комплектацию ни одной конкретной ПЛ. Его можно привезти вместе с группой водолазов и загрузить в любую ПЛ.

Возможен вариант, когда разборный лоток станет штатным аварийно-спасательным имуществом ПЛ. Для своего применения он не требует работы УБЗ (аварийная ПЛ обесточена, лежит на грунте и УБЗ не работает). Тогда такими лотками должны быть оснащены все ПЛ ВМФ.

Таким образом, задача выпуска (приёма) водолазов через ТА ПЛ решена. Далее водолазы садятся в транспортировщик и движутся в район выполнения работ. Здесь тоже возможны варианты.

Если море спокойное, транспортировщик глиссирует по поверхности и быстро достигает заданной точки. Водолазы находятся на воздухе, на них одеты утеплители, и они не мёрзнут даже при низких температурах. Кабина защищает их от холодного ветра и брызг.

Но если штормит или транспортировщик перегружен и слишком тяжёл (например, принял на борт не три, а пять контейнеров, рис. 7), он не сможет выйти на режим глиссирования и должен двигаться в обычном водоизмещающем режиме. Тогда его скорость не превысит 10 — 12 уз.

В таких условиях водолазы находятся по грудь в холодной воде, а время движения в точку затягивается, и водолазы могут замёрзнуть. В этом случае водолазам целесообразно надеть электрообогревательную одежду под гидрокомбинезон (она уже создана и потребляет 40 Вт, рис. 8) и запитать её, подключившись к бортовой сети транспортировщика или от её автономного источника.

Есть и ещё один минус при движении транспортировщика в водоизмещающем режиме — крупные волны станут захлёстывать кормовую его часть, где расположены воздухозаборники двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Это может привести к тому, что один или оба двигателя заглохнут. Чтобы этого не произошло, необходимо найти конструктивные решения, исключающие такое развитие событий. И такие решения были найдены.

На рис. 9 представлена схема устройства подачи воздуха к двигателям, не позволяющая им заглохнуть.

Цифрами на схеме обозначены: 1 — отсек ДВС; 2 —

двигатель; 3 — выпускной коллектор. 4 — впускной патрубок. 5 — выпускной патрубок. 6 — пенопластовый поплавок впускного клапана. 7 — пенопластовый поплавок выпускного клапана. 8 — резиновое седло клапана. 9 — лёгкое ограждение. 10 — отверстия для слива воды. 11 — отверстие для забора воздуха. 12 — отверстие для выпуска выхлопных газов. 13 — автомат подачи воздуха. 14 — баллон ВВД. 15 — ёмкость постоянного давления.

Работает устройство следующим образом. Если волна накрывает патрубок всасывания 11, то поплавок 6 поднимается и закрывает впускные отверстия прокладкой 8. Двигатель берёт воздух из отсека 1, но, поскольку объём отсека не велик, то разряжение наступит очень быстро и двигатель заглохнет, если не дать ему порцию воздуха.

Поскольку двигателей у транспортировщика два и патрубка всасывания тоже два, то отсеки двигателей 1 целесообразно соединить трубкой, тогда воздух из одного отсека сможет перетекать в другой. Это поможет двигателям работать, даже если один из патрубков закрылся (волна короткая), а второй открыт. Но если закроются оба патрубка 11, в случае длинной и высокой волны (зыбь), то двигателям не хватит воздуха, и в отсеках 1 образуется разряжение, которое присосёт поплавки 6 и они не смогут опуститься, когда волна схлынет. Двигатели заглохнут.

Чтобы этого не произошло, в прочном отсеке каждого двигателя установлен автомат подачи воздуха 13 (аналогичный дыхательному автомату акваланга), соединённый с баллоном ВВД 14. Мембрана автомата 13 с одной стороны сообщается с прочным отсеком, с другой — с ёмкостью постоянного давления 15. Ёмкость герметична и давление в ней всегда равно атмосферному. При уменьшении давления в отсеке двигателя, мембрана автомата 13 прогнётся и откроет клапан воздуха высокого давления. В результате порция воздуха поступит в отсек двигателя из баллона ВВД 14 и двигатель продолжит работу. Волна пройдёт, и впускной и выпускной патрубки откроются. ДВС снова станет работать на атмосферном воздухе.

Для пополнения запасов ВВД на валу ДВС может быть установлен небольшой компрессор.

Под водой впускные и выпускные отверстия патрубков 4 и 5 надёжно закроются поплавками 6 и 7 (поплавки прижмутся давлением) и отсек ДВС останется сухим. Казалось бы, зачем нужен выпускной патрубок 5, ведь выхлопные газы можно выбрасывать прямо в воду. Но дело в том, что на глубине (когда транспортировщик находится на палубе ПЛ или лежит на грунте) вода под давлением через выхлопную трубу проникнет в двигатель и он выйдет из строя.