Текст книги "Глубоководные аппараты (вехи глубоководной тематики)"

Автор книги: Евгений Шанихин

сообщить о нарушении

Текущая страница: 6 (всего у книги 17 страниц)

Модернизация опытного ГА «Север-2» и постройка головного ГА «Север-2бис»

С середины 1970 г. глубоководная тематика получила новую прописку – в ЦПБ «Волна», и «пробой пера» коллектива бюро под руководством «творческой мастерской» Ю.К.Сапожкова стала корректировка выпущенной ЛПМБ «Рубин» рабочей конструкторской документации для строительства второго ГА, «Север– 2бис». Это было связано с тем, что часть уникального комплектующего оборудования опытного ГА была изготовлена в лабораторных условиях и не могла быть вторично воспроизведена. Кроме того, опытная эксплуатация «Севера-2» показала малую надежность работы этого оборудования, и комиссия по опытной эксплуатации ГА рекомендовала заменить экспериментальные образцы на опытно-штатные. К ним отнесли насосный агрегат, водяной насос, исполнительные гидромеханизмы погружной системы гидравлики и электрогидравлическое манипуляторное устройство.

Бюро в декабре 1971 г. с учетом замечаний заказчика завершило перевыпуск рабочей конструкторской документации и комплекта заказных ведомостей проекта 1825 для строительства "Севера-2бис" и модернизации опытного ГА.

В феврале 1972 г. опытный "Север– 2" поступил на Ново-Адмиралтейский завод для ремонта и модернизации после опытной эксплуатации. Специалистами бюро совместно с экипажем ГА и строителями завода были составлены дефектовочные ведомости, выпущен комплект демонтажной документации и разработаны заказные ведомости. Как обычно, согласование ведомостей пришлось проводить в главках министерства силами специализаций бюро и группы главного конструктора. Разработка и изготовление исполнительных механизмов погружной системы гидравлики и электрогидравлического манипуляторного устройства было поручено опытному производству ЛПМБ "Рубин", которым руководил опытный строитель подводных лодок А.А.Танклевский.

До конца года бюро передало заводу-строителю всю необходимую документацию для ремонта и модернизациии опытного ГА "Север– 2". Большие трудности пришлось преодолеть проектантам и заводу– строителю при привлечении контрагентов к ревизии и продлению сроков службы поставленного ими ранее комплектующего оборудования.

В 1973 г. была перевыпущена эксплуатационная техническая документация опытного аппарата. Ремонт и модернизация на Ново-Адмиралтейском заводе проводились под руководством отдела строителей ОГС-3 во главе с главным строителем Д.ТЛогвиненко, с конструкторским обеспечением отдела главного конструктора В.В.Пэдуре и при сопровождении группы технической помоши ЦПБ ’’Волна", а с 1974 г. – СПМБМ "Малахит", возглавляемой заместителем главного конструктора проекта А.В.Косидло.

Только в 1975 г. опытный "Север-2" был сдан заказчику после проведенных Ново-Адмиралтейским заводом ремонта и модернизации.

Практически одновременно с модернизацией опытного ГА на Ново– Адмиралтейском заводе по конструкторской документации, разработанной ЦПБ "Волна", шло строительство головного из этой серии, "Севера– 2бис", в соответствии с решением, принятым еще в 1971 г.

Руководство работами по строительству ГА "Север-2бис", как и опытного ГА, на заводе проводилось тем же отделом ОГС-3 с конструкторским обеспечением отдела того же главного конструктора при сопровождении той же группы техпомощи бюро. Уже в 1975 г. на заводе, в ангаре 15-го цеха, начались швартовные испытания "Север– 2бис", однако в августе произошел аварийный сброс ртути из дифферентной системы и дальнейшие работы были приостановлены. Пришлось демеркуризировать килевину ГА, а в ангаре снимать бетонный пол и метр грунта. После восстановительных работ только в 1976 г. испытания были продолжены. К этому времени заказчик закончил строительство судна-носителя проекта 394Б, НПС "Ихтиандр", на Херсонском судостроительном заводе, и 4 декабря 1976 г. головной "Север-2бис", завершив междуведомственные приемо-сдаточные испытания на Черном море, был передан Севастопольскому филиалу СЭКБ Промрыбфлота.

В 1977-1978 гг. опытный ГА выполнил 11 погружений на глубины до 1000 м в Баренцевом море и Северной Атлантике для разведки скоплений рыб с помощью акустических станций и пробных тралений по определению уловистости тралов. За это же время головной аппарат выполнил 276 погружений на глубины до 2000 м в Индийском океане у берегов Мадагаскара и Сейшельских островов и 15 погружений у берегов Австралии и Индонезии.

В 1972 г. модель ГА "Север-2" демонстрировалась в павильоне рыбного хозяйства Всесоюзной выставки достижений народного хозяйства в Москве. За создание первого отечественного ГА золотую медаль участника ВДНХ получили главный конструктор ГА Ю.К.Сапожков. его заместитель Ю.Н.Кормилицын, начальник опытного производства А.А.Танклевский, главный строитель Д.Т.Логвиненко, главный наблюдающий А.Н.Дмитриев, первый капитан М.Н.Диомидов и слесарь Г. Н.Семенов.

В 1982 г. по требованию заказчика конструкторская документация проекта 1825 была передана Севастопольскому филиалу СЭКБ Промрыбфлота – владельцу опытного и головного ГА.

Об интенсивности использования ГА типа "Север-2" говорят эксплуатационные показатели на конец 1984 г., полученные от СЭКБ Промрыбфлота.

В 1985 г. головной ГА "Север-2бис" прошел средний ремонт. Опытный ГА "Север-2" требовал среднего ремонта и имел ограничение глубины погружения до 1200 м. После получения Украиной независимости оба ГА типа "Север-2" остались в Севастополе.

В.В.Пэдуре – главный конструктор Ново– Алмиралтейского завода

Глава 3.2. ГА «Поиск-2»: разработка проекта 1832

В связи с повышенными требованиями ТТЗ на проектирование ГА «Поиск-2», он, в какой-то мере повторяя 1825-й, значительно отличался от него как по принятым техническим решениям, так и по полученным характеристикам. В процессе разработки эскизного проекта 1832 выяснилось, что, с учетом установленных сроков строительства, прочный корпус может быть выполнен из той же вновь создаваемой стали АК-32, а материалом легких корпусных конструкций – стеклопластик на основе полиэфирных смол, к освоению которого приступило отечественное подводное кораблестроение.

Для прочного корпуса приняли цилиндрическую оболочку, подкрепленную внутренними тавровыми шпангоутами, как наиболее исследованную прочнистами и отработанную технологами. Концевые переборки – традиционно полусферические, с вырезами, подкрепленными вварышами входного люка в корме и иллюминаторов в носу.

От применения сферопластика отказались ввиду неопределенности с его поставкой, а главное – из-за его ожидаемых неудовлетворительных характеристик намокания под давлением и удельного веса около 0,7 т/м³ , что превышало относительный вес прочного корпуса (0,6 т/м³ ).

Все это определило архитектуру аппарата с развитыми носовой и кормовой оконечностями, развитой килевиной и низкой надстройкой с кормовым ограждением входного люка, по типу американского ГА "Aluminaut". Архитектура определила и тип движительно-рулевого комплекса в составе маршевой кормовой поворотной в горизонтальной плоскости колонки с винтом фиксированного шага в насадке, вертикального винта регулируемого шага в насадке, установленного в надстройке вблизи мидельшпангоута, и подруливающего горизонтального устройства типа "винт фиксированного шага в трубе", в носовой оконечности.

Для экономии бортовых запасов электроэнергии (батареи погружных свинцово-кислотных аккумуляторов емкостью 680 А-ч в контейнерах в килевине) в качестве приводов гребных винтов были приняты асинхронные погружные электродвигатели переменного тока со статическими преобразователями тока мощностью на валу 6 и 10 кВт.

Общее расположение глубоководного аппарата “Поиск-2” проекта 1832. 1 – кормовая поворотная колонка; 2 – кормовая балластная цистерна; 3 – входной люк; 4 – ограждение входного люка; 5 – агрегатный отсек; 6 – прочный корпус; 7 – вертикальный винт регулируемого шага; 8 – пост командира; 9 – обитаемый отсек; 10 – спускоподъемное устройство; 11 – пост помощника командира по НИР; 12 – носовая балластная цистерна; 13 – горизонтальное подруливающее устройство; 14 манипуляторное устройство; 15 – носовые иллюминаторы; 16 – телевизионная камера; 17 – заместительная цистерна; 18 – контейнер твердого балласта; 19 контейнер вспомогательной аккумуляторной батареи; 20 – уравнительная цистерна; 21 – основная аккумуляторная батарея; 22 – насосный агрегат системы гидравлики; 23 – кормовой подводный якорь; 24 – кормовая дифферентная цистерна; 25 горизонтальный стабилизатор

Кормовая двнжительно-рулевая колонка

Судовые системы (уравнительно-заместительная, дифферентная, погружения-всплытия, ВВД, гидравлики и жизнеобеспечения) принципиально были приняты аналогичными проекту 1825, только для регенерации воздуха в прочном корпусе предусматривалась установка новой, более экономичной системы для малых объемов, работающей как в основном, так и аварийном режимах.

Прочный корпус был разделен герметичной переборкой на два отсека – носовой, где размешался экипаж, и кормовой – агрегатный. В носовом отсеке были организованы три зоны: на левом борту – пост командира с пультом управления ГА и навигационными системами, на правом борту – пост его помощника по электромеханической части (ЭМЧ) с пультом управления всеми судовыми системами и связью, в носовой оконечности – пост помощника командира по научно-исследовательским работам (НИР), с которого производилось управление всем научно-исследовательским и поисковым оборудованием, а также манипуляторным устройством.

Управление аппаратом и бортовыми системами предусматривалось дистанционно (с пультов командира и его помощника по ЭМЧ) и автоматически. Кроме того, предусмотрели управление движением с выносного пульта, размещавшегося либо в ограждении входного люка, либо у пульта помощника командира по НИР. Автоматика обеспечивала управление глубиной погружения, стабилизацию заданной глубины погружения и у правления, курса стабилизации и все это на ходу и без хода. Предусматривалось ручное дистанционное управление разворотом кормовой колонки, дифферентом ГА, разворотом кормовой колонки и дифферентом в аварийном режиме, скоростью хода и глубиной погружения.

Ручное управление на ходу по курсу и глубине предусматривалось единой рукояткой управления, расположенной на пульте командира.

Система предусматривала автоматическую отдачу аварийных грузов при превышении установленной глубины погружения ГА, дистанционное управление бортовыми системами и устройствами, а также световую сигнализацию текущего положения устройств и арматуры.

Для безусловной надежности работы всех систем, устройств и корпусных конструкций предусматривались увеличение коэффициента запаса прочности прочного корпуса до 1,5 от рабочего давления, непременная проверка всех прочных конструкций перед их установкой на ГА наружным испытательным давлением, ударостойкость не менее 5 g, работоспособность после воздействия температур от 5 до 50° С, степень надежности – не менее 0,99.

Вертикальный винт регулируемого шага

Для обеспечения высокой степени безопасности экипажа были предусмотрены гидравлические резаки тросов подводных якорей с электрическим управлением из прочного корпуса; контейнер с твердым балластом массой в воде, равной массе воды в полном объеме уравнительной цистерны, отдавался подрывом пироболтов его крепления с электрическим управлением с пульта командира; затвор дифферентной системы, выпускающий из нее ртуть, можно было открыть подрывом пиропатрона с электрическим управлением с пульта командира; контейнер с вспомогательной аккумуляторной батареей отдавался подрывом пироболтов его крепления с электрическим управлением с пульта командира.

Источники электропитания всех аварийных средств, средства регенерации воздуха и пожаротушения в прочном корпусе, средства радиосвязи были дублированы.

Состав радиоэлектронного вооружения по эскизному проекту 1832 значительно превосходил таковой на 1825-м.

Для инструментального поиска находящихся на материковом склоне объектов разрабатывалась поисковая гидролокационная станция кругового и бокового обзора с необходимой дальностью действия и разрешающей способностью. Для точного определения места подводного объекта и текущего места положения ГА проектом предусматривалась навигационная гидроакустическая система с донными маяками-ответчиками, устанавливаемыми как с борта аппарата, так и с борта судна-носителя.

Для обозначения текущего местоположения ГА на его борту ставился акустический маяк-ответчик системы слежения судна-носителя. Для счисления текущих трехмерных относительных координат аппарата создавался навигационный комплекс в составе гирокомпаса, акустического (абсолютного) и индукционного лагов, глубиномера, эхолота и автопрокладчика пройденного пути с необходимой точностью и погрешностью. Для двухсторонней симплексной связи судна-носителя с "Поиском-2" в подводном положении проектом предусматривалась разработка гидроакустической станции связи, которая, кроме того, обеспечивала в автоматическом режиме подачу сигналов для пеленгования ГА с судна-носителя.

Подруливающее устройство

Для двухсторонней симплексной связи с судном-носителем в надводном положении проектом предусматривалась КВ радиостанция с антенно-фидерным устройством и дублирующая УКВ-радиостанция.

Для визуального наблюдения забортной обстановки в носовой полусфере при проведении подводных работ в носовой переборке установили три конических иллюминатора диаметром в свету 140 мм из органического стекла. Средний из них вооружался бинокулярной зрительной трубой с кинокамерой для работы манипуляторным устройством.

В зоне пульта командира устанавливался иллюминатор с монокулярной зрительной трубой для наблюдения забортной обстановки в верхней полусфере при всплытии ГА. Кроме того, для наблюдения за внешней средой в носовой полусфере в подводном и надводном положении предусматривалась разработка глубоководной телевизионной установки с двумя камерами на суперартиконах и тремя (по числу членов экипажа) видеопросмотровыми устройствами, обеспечивающими наблюдение по курсу и в зоне работы манипуляторного устройства.

Для связи ограждения входного люка и поста командира на ГА использовалась оперативная безбатарейная телефонная связь. Ведение бортового журнала и запись переговоров экипажа производилось на проволочный аудиомагнитофон.

Для выполнения НИР предусматривалась установка на 1832-м экспериментальных или опытных образцов аппаратуры измерения текущих физических параметров водной среды, магнитного и гравитационного полей Земли, радиационного поля, текущей скорости распространения звука в воде, глубоководной стереофотоустановки и высокоточного глубоководного измерителя глубин.

Помимо использования стереофотоустановки. результаты измерения всех вышеперечисленных параметров в течение всего времени пребывания "Поиска-2" под водой предусматривалось записывать многополосной магнитно-регистрирующей аппаратурой с последующей расшифровкой на специальной аппаратуре судна– носителя. Измерения этих параметров предусматривалось производить при погружении, зависании и подводном ходу на определенном горизонте в пределах рабочей глубины погружения. Стереофотоустановка должна была картографировать дно при движении ГА с фиксированной скоростью на расстоянии 4-6 м от грунта.

Для выполнения подводно-технических работ предусматривалась разработка и установка на "Поиск-2" электрогидравлического манипуляторного устройства, имеющего два полутораметровых исполнительных органа с шестью степенями свободы, обеспечивающих в пределах обслуживаемой зоны в носовой оконечности ГА:

– захват и доставку грузов весом в воде до 30 кГс;

– захват сменным ковшом и доставку сыпучих грузов весом в воде до 20 кГс;

– проворачивание маховиков диаметром до 200 мм;

– отдачу задраек и открывание откидных лючков выгородок аварийно– спасательных устройств затонувших подводных лодок (ЗПЛ);

– продергивание оборудованного специальной иглой троса-проводника через головку устройства ШУ-200 ЗПЛ;

– подсоединение карабина с тросом к рыму поднимаемого предмета;

– отворачивание гаек-заглушек;

– расчистку комингс-площадок ЗПЛ от посторонних предметов;

– работу с инструментом, сменяемым под водой и размещаемым в выдвижном лотке.

Основная аккумуляторная батарея

Манипуляторное устройство управлялось задающими органами из зоны поста помощника командира по НИР, при этом исполнительные органы отслеживали положение всех звеньев задающих. В захвате предусматривалось слабое звено, обеспечивающее его аварийную отдачу при усилиях, превышающих 30 кГс.

Работы манипуляторным устройством должны были производиться из положения ГА на подводных якорях.

Подъем (доставка) грузов массой до 400 кг предусматривался при помощи грузового троса, карабин которого закреплен на ГА в районе зоны обслуживания манипулятора, путем откачки (приема) воды из заместительной цистерны.

В конструкторской практике при создании новых образцов подводной техники принято вводить в разрабатываемый объект одновременно не более 30 % принципиально новых технических решений, иначе вероятность получения положительных результатов значительно снижается, разрабатываемый объект требует тщательной отработки в эксплуатационных условиях и переходит в разряд "опытных".

"Творческая мастерская" главного конструктора Ю.К.Сапожкова, поддержанная наблюдением от ВМФ, вынуждена была пойти на риск введения в проект 1832 более 90 % принципиально новых для отечественного подводного судостроения технических решений, не подтвержденных опытом эксплуатации. Их успешная реализация в значительной степени зависела от большого количества соисполнителей проекта – разработчиков и поставщиков уникальных материалов и опытных образцов комплектующего оборудования ГА. Если все разработанные ранее проекты, кстати, к 1968 г. так и не реализованные в металле, были конструкторской "школой" накопления опыта проектирования, то для коллектива бюро и институтов отрасли, участвовавших в работах по проекту 1832, его разработка стала "высшей школой" или "университетом" конструкторской мысли в области глубоководной тематики .

Большой объем исследовательских работ был выполнен специалистами базовых институтов Минсудпрома с участием институтов ВМФ.

В декабре 1967 г. эскизный проект 1832 был завершен, рассмотрен и одобрен базовыми институтами отрасли и институтами ВМФ и утвержден совместным решением ВМФ и Минсудпрома без существенных изменений. Для разработки технического проекта 1832 необходимы были результаты разработки соисполнителями технических проектов комплектующего оборудования, иначе проект не был бы принят к рассмотрению. Практически весь год ушел на "раскачку" и понуждение соисполнителей к началу проектных работ.

Согласовывались частные технические задания, стоимости работ и заключались контрагентские договоры. Только к концу 1968 г. стали поступать первые технические проекты соисполнителей, которые необходимо было рассмотреть и дать свои замечания по их стыковке с проектом ГА в целом, а после устранения замечаний бюро и заказчика – утвердить.

Не дожидаясь результатов всех контрагентских технических проектов, в бюро велась разработка документации технического проекта 1832, которую удалось завершить в марте 1969 г. и направить на заключение базовым институтам отрасли и в институты ВМФ.

Пульты управления “Поиска-2”, слева – командира, справа – помощника по электромеханической части

Пульт помощника командира по научно-исследовательской работе

Проект не был подтвержден модельными испытаниями прочного корпуса ЦНИИ им. акад. А.Н.Крылова по вине завода «Красное Сормово», не поставившего необходимых моделей; проектом погружных электродвигателей завода «Электросила»; проектом погружных электрических аккумуляторов НИАИ; проектом погружного насосного агрегата системы гидравлики ЦНИИ АГ и проектами научно-исследовательского оборудования, заказчиком которого был ВМФ.

Манипуляторное устройство

После получения от соответствующих министерств-соисполнителей подтверждения заложенных в проект характеристик комплектующего оборудования, по которому не были завершены технические проекты, ВМФ и Минсудпром в мае 1969 г. своим решением утвердили технический проект 1832.

До конца года бюро, получив недостающие технические проекты, приступило к разработке рабочей конструкторской документации по заказу Ново-Адмиралтейского завода.

Общее расположение оборудования, трубопроводов и кабельных трасс отрабатывалось на натурном деревянном макете в макетной мастерской бюро и принималось макетной комиссией, состоящей из экипажа, представителей институтов ВМФ и промышленности. На натурных стендах опытного производства отрабатывались опытные образцы аварийных устройств, а в построенной камере высокого давления "ДК-320" (320 кГс/см² ) испытывались опытные образцы комплектующего оборудования.

Наблюдение от ВМФ за разработкой рабочей конструкторской и эксплуатационной документации было поручено военному представительству ВП 289 МО. Старшим наблюдающим по проекту 1832 был назначен О.В.Корытов.

В 1970 г. завод по заказным ведомостям, разработанным бюро, заказал материалы и комплектующее оборудование по договорам с контрагентами. Тем временем бюро закончило разработку эксплуатационной технической документации и вело конструкторское сопровождение работ по строительству опытного "Поиска-2".

О.В.Корытов – старший наблюдающий по проектам 1832 и 1906 от ВМФ

Схема установки “Поиска-2” на спасательном судне “Коммуна”