RU214851U1 - Спускаемый свободным падением безэкипажный катер с управлением со спасательного судна для передачи коммуникации на аварийный плавучий объект - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к области судостроения и касается создания безэкипажного катера, управляемого со спасательного судна и способного передать коммуникации на аварийный плавучий объект в сложных гидрометеорологических условиях при проведении спасательных работ по поддержанию на плаву судов, получивших повреждение или севших на мель.

Технический результат от использования полезной модели заключается в надежности и быстроте подачи проводника с судна-носителя на аварийный корабль в сложных гидрометеорологических условиях.

Безэкипажный управляемый катер выполнен в виде корпуса с движительным комплексом и системой дистанционного управления. Безэкипажный катер спускается свободным падением. Движительный комплекс представляет собой компактный электрический водомет с изменяемым направлением струи, питающийся по плавучему прочному грузонесущему кабелю питания и телеуправления с судна-носителя, при этом содержит средства для передачи коммуникаций на аварийный плавучий объект.

Description

Полезная модель относится к области судостроения и касается создания безэкипажного катера, управляемого со спасательного судна и способного передать коммуникации на аварийный плавучий объект в сложных гидрометеорологических условиях при проведении спасательных работ по поддержанию на плаву судов, получивших повреждение или севших на мель.

Известен безэкипажный управляемый катер (прототип) [1], предназначенный преимущественно для выполнения поисковых и исследовательских задач. Безэкипажный управляемый катер выполнен в виде корпуса с движительным комплексом и системой дистанционного управления.

Недостатком данного безэкипажного управляемого катера является его узкая специализация, не позволяющая расширить функциональные возможности катера.

Близким по технической сущности решением является безэкипажное телеуправляемое плавсредство [2], предназначенное преимущественно для выполнения поисковых и исследовательских задач над водой и под водой, в том числе в условиях значительного волнения водной поверхности (до 3 баллов). Безэкипажное телеуправляемое плавсредство включает корпус с модулем плавучести, вертикальные и горизонтальные движители, блок управления, блок сбора данных, средства сбора данных и средство связи.

Недостатками данного безэкипажного телеуправляемого плавсредства являются невозможность его использования при волнении моря свыше 3 баллов и ограниченных возможностей грузовых устройств (ГУ) судов-носителей.

В целом мобильный безэкипажный управляемый катер и безэкипажное телеуправляемое плавсредство не в полной мере отвечают требованиям Военно-Морского Флота (ВМФ) по передаче коммуникаций (тросов, шлангов, кабелей, проводников) на аварийный плавучий объект в сложных гидрометеорологических условиях (при волнении моря до 6 баллов).

Задачей полезной модели является повышение эффективности при проведении аварийно-спасательных работ в сложных гидрометеорологических условиях, связанных с передачей коммуникаций (тросов, шлангов, кабелей, проводников) на аварийный плавучий объект.

Поставленная задача решается тем, что известный безэкипажный управляемый катер, выполненный в виде корпуса с движительным комплексом и системой дистанционного управления, отличающийся тем, что спускается свободным падением, содержит средства для передачи коммуникаций на аварийный плавучий объект, а движительный комплекс представляет собой компактный электрический водомет с изменяемым направлением струи, питающийся по плавучему прочному грузонесущему кабелю питания и телеуправления с судна-носителя.

Спускаемый свободным падением безэкипажный катер с управлением со спасательного судна для передачи коммуникаций на аварийный плавучий объект (БЭК), в том числе и в сложных (при волнении моря до 6 баллов) гидрометеорологических условиях (ГМУ), предназначен для передачи на аварийный плавучий объект:

плавающих коммуникаций (проводников из синтетических канатов окружностью 60-200 мм, воздушных шлангов диаметром 36 мм);

тяжелых коммуникаций (буксирных тросов диаметром 50-65 мм).

Дополнительно может решать задачи буксировки на аварийный плавучий объект спасательных средств (плотов) (до трех штук) и подбора плавающего на поверхности воды членов экипажа аварийного плавучего объекта (до четырех человек) и буксировки его к спасательному судну.

Схематически вид описываемого БЭК показан на фиг.

Спускаемый свободным падением безэкипажный катер с управлением со спасательного судна для передачи коммуникаций на аварийный плавучий объект состоит из: плавучего корпуса 1, верхней самоспрямляющейся части плавучего корпуса 2, отсеков плавучести корпуса 3, обрезиненного привального бруса 4, водометного движителя 5, бесщеточного электродвигателя постоянного тока с прямой передачей 6, аккумуляторной батареи 7, системы дистанционного управления в специальном прочном герметичном контейнере 8, удерживающих стопоров 9, манипулятора 10, светодиодного прожектора 11, монохромной телекамеры 12, бухты линя 13, бухт проводников 14, отличительных огней 15, спасательного леера 16, свето-радиомаяка 17, плавучего прочного грузонесущего кабеля питания и телеуправления 18, ручек для переноса БЭК вручную 19, обухов и рымов 20, подъемного стропа 21, быстроразъемных соединений буксируемых магистралей 22, якоря-кошки 23.

Спускаемый свободным падением БЭК изготовлен из армированного огнестойкого полиэфирного стеклопластика. Может сбрасываться с высоты до 8,5 м методом свободного падения из места установки по-походному при дифференте до 15° и крене до 20° на любой борт только под действием силы тяжести или накопленной механической энергии, независимой от судовых источников энергии. Обтекаемые плавные обводы и заостренная носовая часть значительно гасят гидродинамический удар при входе БЭК в воду. Верхняя часть катера является полностью самоспрямляющейся. Непотопляемость БЭК обеспечена отсеками плавучести корпуса, заполненными вспененным пенополиуретаном. Для защиты от повреждений при подходе к борту аварийного плавучего объекта в сложных (при волнении моря до 6 баллов) ГМУ БЭК снабжен обрезиненным привальным брусом.

БЭК может устанавливаться в наклонном положении на спусковой раме как по бортам судна (на правом или левом), так и на корме. Спускаемый свободным падением БЭК обеспечен надежной системой разобщения с судном-носителем, которая имеет защиту от случайного сбрасывания - удерживающие стопора (захваты, устанавливаемые в кормовой части и удерживающее устройство). При отдаче удерживающих БЭК стопоров он разгоняется по направляющим наклонной рамы и приводняется на безопасном расстоянии от судна-носителя.

БЭК не только надежно крепится в положении по-походному, но также находится в состоянии постоянной готовности к спуску - два члена экипажа полностью завершают подготовку и спуск БЭК в течение 5 мин.

Особенностью компактного электрического водометного движителя с изменяемым направлением струи является то, что направление струи воды можно изменять как угодно - по всей окружности. Состоит движитель из водовода сифонного типа, оба фланца которого закреплены на днище. Входное прямоугольное отверстие защищено решеткой, а на круглый выходной фланец поставлена вращающаяся на 360° круговая насадка. Эта насадка придает потоку воды, перпендикулярному днищу, почти горизонтальное направление. В средней части водовода расположен обычный осевой водомет. Благодаря возможности направить упор в любую сторону БЭК обладает исключительной маневренностью. Водометный движитель не имеет выступающих узлов, что делает его практически идеальным движителем на мелководье. Положительными качествами водометного движителя с изменяемым направлением струи являются также способность эффективно работать при малых осадках плавсредства, хорошая защищенность от повреждений при движении по засоренной акватории, лучшие кавитационные и эрозионные качества, меньшие вибрация и шумность по сравнению с обычными гребными винтами, возможность использования без дополнительных передач мощного высокооборотного, но компактного бесщеточного электродвигателя постоянного тока с прямой передачей, питающегося по плавучему прочному грузонесущему кабелю питания и телеуправления.

Использование кабеля (2 провода для подачи питания на БЭК, 2 канала интерфейса RS 485 и 2 канала интерфейса RS 232 для управления и контроля, 1 канал аналогового видео), усиленного кевларом, с внешней оплеткой из вспененного полиуретана, длиной 550 м и диаметром 12 мм, для питания и управления позволяют осуществлять подъем БЭК на борт судна-носителя непосредственно за кабель без применения специальных грузоподъемных устройств. Кабель имеет нейтральную плавучесть в морской воде, прочность на разрыв 1200 кг.

Бортовая часть системы дистанционного управления обеспечивает непрерывное управление и диагностику по каналам телеметрии по экранированной витой паре (RS232, RS485), а также передачу на судно-носитель аналогового видео (RCA). Система дистанционного управления размещена в специальном прочном контейнере, который обеспечивает защиту от воздействия внешней среды. Контейнер полностью герметичен, а также снабжен датчиком воды, который подает сигнал в случае протечки контейнера.

На случай обрыва грузонесущего кабеля питания и телеуправления БЭК снабжен резервным источником питания - аккумуляторной батарей повышенной мощности в прочном водонепроницаемом корпусе. Батарея может быть заменена в «полевых» условиях без применения инструментов.

Водоизмещение БЭК - не более 120 кг. Скорость хода 3,5 уз. Дальность плавания 500 м. БЭК работоспособен при волнении моря до 6 баллов, температуре наружного воздуха от -40 до +50°С и воды от -2 до +35°С.

Для переноса БЭК вручную корпус снабжен четырьмя (две - в носу и две - в корме побортно) специальными ручками.

БЭК оборудован спасательным леером и отличительными огнями красного (левый борт) и зеленого (правый борт) цвета.

БЭК снабжен установленными в транцевой части быстроразъемными соединениями с автоматическим разобщением при выборке проводников с присоединенными к ним передаваемыми на аварийный плавучий объект магистралями.

Для подъема БЭК грузовыми устройствами и буксировки предусмотрены обухи и рымы (два - в носу и два - в корме побортно).

Свето-радиомаяк предназначен для визуального определения местонахождения БЭК, радиооповещения о его местонахождении и имеет рабочую дальность передачи сигнала не менее 250 м. БЭК снабжен светодиодным прожектором, монохромной телекамерой и манипулятором со схватом.

На судне носителе размещается блок питания и управления - моноблок в пластиковом ударопрочном влагозащищенном чемодане с ручным джойстиком; встроенным жидкокристаллическим экраном с диагональю 145 мм, на которое выводится композитное видео; 1 RCA видеовход; RS 232 и RS 485 коннекторы. Блок питания и управления питается от бортовой сети судна-носителя.

Заявленное устройство работает следующим образом.

С подходом судна-носителя БЭК к аварийному плавучему объекту, члены экипажа завершают подготовку БЭК к спуску: к специальному разъему в транцевой части катера подсоединяется грузонесущий кабель питания и телеуправления; концы передаваемых магистралей закладываются в быстроразъемные соединения в транцевой части катера и соединяются каждая со своим проводником. Линь (тонкий синтетический трос диаметром 20 мм и длиной 20 м) изначально соединен с проводниками (тонкими стальными тросами диаметром 11 мм и длиной 20 м). Грузонесущему кабелю и передаваемым магистралям дается слабина на три высоты борта судна-носителя.

С корабля-носителя, занявшего определенную позицию (положение) на расстоянии не более 450 м от аварийного корабля на стопе (в дрейфе) или в движении со скоростью не более 6 уз производится сброс БЭК.

При отдаче удерживающих БЭК стопоров, он разгоняется по направляющим наклонной рамы, соскальзывает, при падении на короткое время погружается в воду («ныряет» под углом к поверхности воды), и при этом БЭК отходит от судна-носителя и всплывает на безопасном расстоянии от него.

Оператором с судна-носителя, посредством подачи команд с помощью системы дистанционного управления, включаются бортовые огни, свето-радиомаяк, осуществляется вывод БЭК в заданную точку и подводка его к борту аварийного плавучего объекта. Контроль местоположения БЭК производится оператором с помощью бортовых огней и свето-радиомаяка, который предназначен для визуального определения местонахождения БЭК и радиооповещения о его местонахождении в случае плохой видимости. Точность наведения в любых ГМУ на расстоянии 500 м составляет 3 м.

У борта аварийного плавучего объекта оператором с судна-носителя, посредством подачи команд с помощью системы дистанционного управления, включаются в работу светодиодный прожектор и монохромная телекамера. Экипаж аварийного плавучего объекта вываливает за борт штормтрап.

С помощью манипулятора, удерживающего в своем схвате якорь-кошку с принайтованным к нему линем, оператор, получая видеокартинку в реальном масштабе времени, цепляет якорь-кошку за штормтрап.

На аварийном плавучем объекте выбирают штормтрап вместе с линем. Захваченный экипажем аварийного плавучего объекта линь выбирается с проводниками. При выборе слабины проводников и их натяжении, автоматически производится разобщение быстроразъемных соединений буксируемых магистралей. Буксируемые БЭК магистрали выбираются командой аварийного плавучего объекта на борт.

После получения оповещения с аварийного плавучего объекта о подсоединении воздушных шлангов, по переданному шлангу осуществляется подача на аварийный плавучий объект воздуха.

После этого производится возвращение БЭК к борту судна-носителя и подъем его на борт за плавучий прочный грузонесущий кабель питания и телеуправления. В случае обрыва грузонесущего кабеля питания и телеуправления, подъем на борт судна-носителя производится его грузоподъемными средствами при помощи подъемного стропа, постоянно закрепленного на БЭК.

Технический результат от использования полезной модели заключается в надежности и быстроте подачи проводника с судна-носителя на аварийный корабль в сложных гидрометеорологических условиях.

В общем и целом использование полезной модели «Спускаемый свободным падением безэкипажный катер с управлением со спасательного судна для передачи коммуникаций на аварийный плавучий объект» в Военно-Морском Флоте создаст научно-технический задел и техническое преимущество ВМФ перед сторонними организациями в области спасательной техники.

Литература:

1. Патент №188836. Безэкипажный управляемый катер: №2018141760: заявл. 26.11.2018: опубл. 24.04.2019 / Е.О. Ольховик, А.А. Буханец; патентообладатель ФГБО ВО «ГУ МиРФ им. С.О. Макарова». - 4 с.

2. Патент №180682. Безэкипажное телеуправляемое плавсредство: №2017139283: заявл. 13.11.2017: опубл. 21.06.2018 / А.Д. Арефьев, А.В. Храбан, А.С. Черепанов; патентообладатель МВД РФ. - 7 с.

Claims (1)

1. Безэкипажный управляемый катер, выполненный в виде корпуса с движительным комплексом и системой дистанционного управления, отличающийся тем, что спускается свободным падением, содержит средства для передачи коммуникаций на аварийный плавучий объект, а движительный комплекс представляет собой компактный электрический водомет с изменяемым направлением струи, питающийся по плавучему прочному грузонесущему кабелю питания и телеуправления с судна-носителя.

Images