Способ подъема затонувших подводных лодок

Способ подъема затонувших подводных лодок

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Предлагаемое изобретение относится к аварийно-спасательным работам по подъему затонувших подводных лодок из любой глубины.

Известен способ подъема подводных лодок относительно небольшого веса и габаритных размеров периода Великой Отечественной войны 1941-1945 годов, целиком с помощью плавучих кранов или путем разрезки на отдельные секции.

Недостатки этого способа заключаются в следующем:

- в связи с увеличением веса и габаритов новейших атомных подводных лодок, водоизмещением 8-12 тыс.тонн, при массе 20 тыс.т. и более в металле 8-10 тыс.тонн не представляется возможным поднятие с помощью плавучих кранов, даже из относительно небольшой глубины;

- многократно осложняются работы по извлечению погибших с большой глубины, например, из подводной лодки "Комсомолец", лежащей на глубине порядка 2000 м, а потерпевшая аварию примерно в это же время американская подводная лодка "Трешер" лежит на глубине около 4000 м;

- нет у России специальных высокоскоростных, маневренных спасательных судов "быстрого реагирования", предусмотренных и оснащенных для любого случая аварий с подготовленными для этого отборнейшим людским персоналом подобно спецподразделению особого назначения "Альфа".

Наиболее близким и сопоставимым техническим решением заявленному решению является показанный по телевидению способ подъема подводных лодок надувными баллонами в два ряда, сочлененными по высоте в гирлянду в несколько ярусов. Удерживаются баллоны канатами через определенные расстояния по высоте и зачаленные лодкой в обхват. Количество баллонов с двух сторон подлодки не менее 12, 16. При длине подлодки 155 м количество охваченных мест должно быть не менее четырех, двух.

Недостатки этого способа подъема подводной лодки следующие:

- баллоны, надутые в воздухе, предположим, на корабле-спасателе представляют большую техническую и технологическую трудность. В зависимости от глубины расположения баллонов в них будут разные давления. Следовательно, и объемы будут разные. Как поведет себя материал баллонов от нагрузки 800-1000 тонн?

- течение Гольфстрим и частые штормовые ветры с высотой волны 6 м осложнят спасательные работы, и все вместе взятое при большой парусности баллонов имеет возможность вырвать подводную лодку у спасателей и бросить вновь в морскую пучину;

- на уровне каждого баллона в толще воды должен быть датчик давления, подключенный к компрессору и работающий с ним в автоматическом режиме. Сколько баллонов и датчиков, столько должно быть компрессоров, сдублированных не менее чем на 50% от общего их числа;

- накачка баллонов сжатым воздухом в воде при постоянно действующем течении представляет большую опастность и непредсказуемость;

- этот способ потребует больших трудовых, материальных затрат и времени.

Целью изобретения является скорейшее извлечение погибших моряков, недопущение увечья и гибели спасателей, ускорение и упрощение труда спасателей, повышение надежности при подъеме подводной лодки и буксировке, уменьшение материальных затрат, при соблюдении научно-технической секретности сделать правдивую информацию в средствах массовой информации.

Поставленная цель достигается тем, что выявленные пробоины и любые другие деформации на корпусе подводной лодки с помощью водолазов-спасателей, с их точным расположением и геометрическими размерами, а также сфотографированные со всех сторон передаются образованной правительственной комиссии для изучения и принятия срочных мер по спасению живых, извлечению погибших. Поэтому затонувшая подводная лодка должна находиться под постоянным контролем независимо от погодных условий.

Пробоины закрывают щитами, изготовленными на ближайшем оборонном заводе, в соответствии с местом расположения и геометрическими размерами. Щиты - сплошные, герметично закрывающие пробоины или деформированные, не поддающиеся закрытию технологические отверстия, люки и т.п. На 3/4 высоты по всей длине корпуса, а снизу на 1/4 в донной части устанавливают решетчатые или сетчатые щиты, причем для прохода водолазов-спасателей устанавливают с двумя калитками в шлюзах, чтобы не вышла из подводной лодки ни одна взвешенная частица.

Щиты из сплошного листа, устанавливаемые на 3/4 высоты подлодки, по периметру имеют прикрепленные кронштейны с отверстиями на концах, в которых вставлены не выпадающие болты, удерживающие на своих концах с помощью резьбы опорные лапки /башмаки/. В основании лапок, обращенных к корпусу подлодки, выполнены выточки с кромками в "ласточкин хвост". В этих выточках-углублениях вмонтированы с помощью огнеупорного и водостойкого состава постоянные магниты толщиной 10-12 мм большой коэрцитивной силы из сплава редкоземельных металлов самария и кобальта пять, квадратный метр которого при толщине 1 см удерживает на весу 96 тонн, а соответственно при диаметре магнита 10 см или квадрате 10×10 см может удерживать 700-900 кг.

Магниты должны выступать от плоскости опорных лапок /башмаков/ на 2-4 мм с тем чтобы иметь непосредственный контакт с корпусом подлодки и для сварки опорных лапок с корпусом.

Со стороны вогнутой поверхности щита, обращенной к корпусу, вдоль по контуру щита, выполнены в два ряда уплотнительные прокладки из эластичного материала, резины или полиуретана. В контуре уплотнительных "колец" прикреплен /приварен/ воздуховодный патрубок, а с верхней выпуклой стороны прикреплены две проушины для монтажа.

В соответствии с местом назначения щита с помощью монтажных средств опускают и устанавливает щит временно и приблизительно, пока не будет уточнено место его расположения. После чего опорные лапки сваркой крепят к корпусу. Ввинчивая болты на кронштейнах, прижимают щит к корпусу подлодки, преодолевая сопротивление уплотнительных прокладок. Качество установки щита на герметичность проверяют путем подсоединения к патрубку воздуховодного шланга и подачи по нему сжатого воздуха с превышением давления на 1-2 кг/см² давления воды на глубине подлодки. Если по периметру щита нет воздушных пузырьков, значит щит к корпусу прикреплен плотно, воздухонепроницаемо.

Крепление сетчатых щитов к корпусу подлодки аналогично креплению сплошных щитов, за исключением проверки крепления опорных лапок.

После установки щитов и проверки их герметичности устанавливают продольные и поперечные датчики-креномеры, а внутри каждого отсека - датчики уровня воды. Как креномеры, так и уровнемеры воды для надежности должны быть сдублированы.

С самого начала ведения спасательных работ походная лодка по предложенной схеме должна быть пространственно зачалена со спасательным судном, с его швартоночными специальными такелажными механизмами. Само спасательное судно закреплено неподвижно на якорях или закреплено к пространственно закрепленным буям при большой глубине. Понятие местоположения спасательного судна "неподвижно" условно относительное, так как при изменениях направления даже ветра судно не может стоять над одной географической точкой.

Сила натяжения чалов, соединяющих подводную лодку со спасательным кораблем, должна быть просчитана заранее на всей высоте подъема и введена в компьютер. Датчики-креномеры и уровнемеры воды в отсеках, работа компрессоров должны отслеживаться компьютером. Каждый отсек соединен с компрессором бронированным воздуховодом на тросах.

В результате принятых /подготовительных/ мер, при подаче сжатого воздуха в отсеки и балластные цистерны самой подводной лодки подводная лодка всплывет на поверхность воды сама.

По команде ответственного лица за подъем подводной лодки производится пробное включение всей системы подъема под наблюдением со спасательного судна по телевизору и с места подводной лодки, освещенного со всех сторон.

С включением всей системы на "подъем" компрессоры подают сжатый воздух с избыточным давлением на 1-2 кг на 1 кв. см в отсеки, в результате чего через сетчатые щиты с калитками и без калиток постепенно отжимается вода за борт подлодки, увеличивая подъемную силу подлодки. Величина и уровень отжатой воды соответственно и подъемная сила отслеживаются на табло, установленное возле каждого компрессора и на пульте управления подъемом.

Критический момент подъема подлодки - это ее взвешенное положение, которое просчитывается и ожидается. "Молчавшие" датчики-креномеры должны дать сигнал, что близко или пришло взвешенное состояние подводной лодки. Нужно особо следить и не допускать продольного крена и не допускать из-за большей подъемной силы, чем вес подводной лодки, самопроизвольного всплытия. Тогда процесс подъема может оказаться неуправляемым. Манипулированием подачи сжатого воздуха в отсеки нужно придать подводной лодке избыточный вес и передать подъем чалочным грузоподъемным механизмам на спасательном судне.

Такой способ в заключительной стадии подъема подводной лодки возможен при наличии спасательного судна катамаранного типа или с помощью двух судов большого водоизмещения, прикрепленных распорками с диагональными связями, как бы превращенными в одно судно-катамаран. Пока, при отсутствии такого спасательного судна, можно воспользоваться большим противолодочным кораблем, например "Адмирал Чебаненко", спасательным судном "Алтай", и дать возможность подлодке всплыть, не ограничивая особо в скорости подъема, и отбуксировать под наблюдением в док.

Новым является то, что щиты, выполненные из сплошного листа, не имеет значения из какого металла, устанавливаемые на пробоины снаружи на корпусе подводной лодки, имеют по периметру равномерно расставленные кронштейны с отверстиями на концах, в которые вставлены невыпадающие болты, на концах которых на винтовой резьбе прикреплены опорные лапки с выточкой кромок в "ласточкин хвост", в которые вмонтированы постоянные магниты большой коэрцитивной силы из сплава редкоземельных металлов самария и кобальта /Sm Co₅/, а с вогнутой стороны щита /обращенной к корпусу подлодки/ установлены в два ряда сомкнутые в кольцо уплотнители из эластичного материала, резины, полиуретана, а внутри контура уплотнителей прикреплен воздуховодный патрубок, на этой же выпуклой строне шита прикреплены две монтажные проушины. Предварительно установленные на пробоинах щиты надежно удерживаются на корпусе магнитами, выверяются, и опорные лапки с заключенными в них магнитами свариваются с корпусом подводной лодки. После чего болты на кронштейнах равномерно завинчивают, поджимая эластичные прокладки к корпусу, и обеспечивают герметизацию отсека от внешней водной среды. Подключив воздушный шланг от компрессора к патрубку, проверяют щит на воздухо-водонепроницаемость. Сплошные щиты, обеспечивающие непроницаемость, устанавливают по всей длине корпуса на 3/4 высоты, а щиты сетчатые, закрепленные к корпусу аналогично, в донной части корпуса, на 1/4 высоты. Одновременно с установкой всех видов щитов, с целью ускорения подготовительных работ к подъему, устанавливают датчики-креномеры и датчики уровня воды в отсеках, их электроподключение в бронированном кабеле с пультом управления на спасательном судне. Воздушные шланги, проведенные от компрессоров, подключают к щитам над пробоинами или непосредственно в отсеки сквозь просветленные в корпусе отверстия.

Подъем подводной лодки осуществляется по команде ответственного лица под наблюдением приборов и водолазов-глубоководников, не давая возможности крена, особенно продольного, и дает возможность поднять подводную лодку с помощью чалочных механизмов на поверхность воды, с последующей отбуксировкой в док для возможного ремонта на завод-изготовитель.

Новая совокупность признаков, позволяющая извлечь тела погибших моряков, недопущение гибели или увечья спасателей, повышение надежности, упрощение труда, уменьшение материальных затрат, изучение причин, приведших к аварии, а также, не раскрывая секретности, сделать правдивую информацию в средствах массовой информации.

На фиг.1 показана затонувшая подводная лодка с пробоинами на корпусе;

на фиг.2 - подводная лодка с установленными сплошными и сетчатыми щитами;

на фиг.3 - сплошной щит, герметично закрывающий пробоину;

на фиг.4 - вид сплошного щита в торец;

на фиг.5 - вид щита по А-А до сварки опорных лап с корпусом подводной лодки;

на фиг.6 - вид по А-А после приварки опорных лапок к корпусу и ввинчивания болтов на кронштейнах;

на фиг.7 - сетчатый щит с опорными лапами;

на фиг.8 - вид сетчатого щита с торца;

на фиг.9 - сетчатый щит с калиткой;

на фиг.10 - подводная лодка и спасательное судно взаимно зачалены, а судно на якорях;

на фиг.11 - подводная лодка и спасательное судно, вид с торца.

При подъеме затонувшей подводной лодки 1 с пробоинами 2, расположенными сверху по всей длине корпуса на 3/4 высоты, устанавливают воздухо-водонепроницаемые сплошные щиты 3, выполненные из металлического листа 4, преимущественно стального, имеющего по периметру ряд равномерно расположенных кронштейнов 5 с отверстиями на концах, в которые вставлены невыпадающие с шейками болты 6, на концах которых на винтовой резьбе прикреплены опорные лапки /башмаки/ 7 с выточкой /углублением/ 8, кромки которых выполнены в "ласточкин хвост". В них вмонтированы с помощью водостойкого и жаропрочного состава постоянные магниты 9 большой коэрцитивной силы из сплава редкоземельных металлов самария и кобальта, причем магниты выступает из опорных лапок на 2-4 мм с тем, чтобы иметь непосредственный контакт с корпусом подлодки. С внутренней, вогнутой стороны щита 3 по периметру в два ряда сомкнут в кольцо уплотнитель 10 из эластичного материала, например резины, полиуретана. В контуре уплотнительных колец на листе 4 выполнено отверстие, в которое вварен воздуховодный патрубок 11 для соединения воздуховодного шланга 12, необходимого для проверки качества уплотнения, а в последующем - для подачи воздуха в отсек. С одной стороны щита /выпуклой/ прикреплены сверху две монтажные петли-проушины 13.

После выверки предварительно установленного щита 3 с условием обязательного охвата уплотнителями 10 пробоины 2 опорные лапки 7 с постоянными магнитами 9 крепят сваркой 14 к корпусу подлодки, после чего ввинчивает равномерно болты 6, в результате чего уплотнители, деформируясь, герметизируют отсек от попадания внешней воды в отсек и выхода воздуха за борт в море через пробоину.

Примерно на 1/4 части по высоте корпуса со стороны дна подводной лодки в пробоинах 15 устанавливают сетчатые щиты 16 или щиты с калитками 17 крепят путем сварки опорных лапок к корпусу.

Внутри каждого отсека устанавливает датчики уровня воды 18, продольные датчики-креномеры 19, поперечные 20. Все датчики должны быть сдублированы.

Спасательное судно 21, являющееся базовым, пространственно зачалено с подводной лодкой канатами 22 по статически "жесткой" треугольной неизменяемой схеме, что является наиболее надежной связью подводной лодки со спасательным судном. Само спасательное судно надежно, пространственно заанкерено канатами 23 за надежные якоря, а при больших глубинах - к пространственно закрепленным буям.

Все пространство в толще воды, где ведутся спасательные работы, должно быть освещено.

Когда все вспомогательные, подготовительное работы завершены, ответственным лицом дается команда на пробный пуск путем поочередного включения отдельных систем. Проверяется надежность подключений, соединений проводов, шлангов и канатов. Особое внимание должно быть уделено к электропроводке, чтобы предотвратить проникновение в электросистему морской воды.

Подъем подводной лодки начинается с работы компрессоров с подачей сжатого воздуха в отсеки, вытеснения с них воды через открытые донные отверстия и пробоины, заделанные сетчатыми щитами. Освобождение отсеков от роды отслеживается на табло. Вслед за освобождением отсеков от воды производится продувка цистерн главного и вспомогательных балластов, когда можно ждать взвешенного состояния подводной лодки. Не включая подачу воздуха в дифферентные и уравнительные цистерны и прочие, если они есть, следовало бы оставить некоторый избыточный вес, чтобы подъем производился такелажными, чалочными механизмами с помощью чалов /канатов/, ибо свободное, труднорегулируемое всплытие представляет определенную опастностъ. После подъема или всплытия подводной лодки последнюю отбуксируют в док.

Технико-экономические и морально-этические преимущества предложенного способа подъема затонувшей подводной лодки заключаются в следующем:

- уверенность в том, что все тела погибших моряков будут извлечены;

- относительно небольшие материальные затраты на изготовление в основном двух видов щитов;

- простота способа;

- незначительная продолжительность, малозависящая от погодных условий.

1. Способ подъема затонувшей подводной лодки, включающий в себя соединение этой лодки тросами с расположенными на надводном спасательном судне катамаранного типа грузоподъемными механизмами и последующий подъем этими механизмами подводной лодки, отличающийся тем, что перед подъемом лодки из нее отжимают воду подачей по шлангам со спасательного судна сжатого воздуха до придания лодке плавучести, не превышающей ее веса в окружающей воде, при этом предварительно пробоины и технологические отверстия в корпусе подводной лодки закрывают устанавливаемыми на них сплошными и сетчатыми щитами, выполненными с равномерно расположенными по их периметру кронштейнами, имеющими на концах отверстия, в которые вставлены несъемные с шейками болты с установленными на их резьбе опорными лапками, в гнезда оснований которых вмонтированы постоянные магниты, причем после расположения щитов по месту опорные лапки приваривают к корпусу подводной лодки и вворачивают в них упомянутые болты, при этом на пробоины и технологические отверстия, расположенные сверху корпуса подводной лодки, на не менее 3/4 его высоты устанавливают щиты, каждый из которых выполнен из сплошного изогнутого листа с закрепленным по его контуру с вогнутой стороны сомкнутым в два ряда уплотнителем из эластичного материала для герметизации при упомянутом вворачивании болтов, а также с расположенным внутри контура этого уплотнителя отверстием для закрепления в нем воздушного патрубка, располагаемого с выпуклой стороны листа для соединения со шлангом, и расположенными на этой выпуклой стороне двумя монтажными петлями, а на пробоины и технологические отверстия, расположенные в донной части корпуса, устанавливают щиты, выполненные сетчатыми.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что спасательное судно с четырех сторон крепят к якорям.

3. Способ по п.п.1 или 2, отличающийся тем, что от воды сначала освобождают все отсеки лодки, потом сжатый воздух подают в цистерны главного балласта, а затем - в дифферентные и уравнительные цистерны.