Глубоководные аппараты (вехи глубоководной тематики)
Шрифт:
В качестве материала прочного корпуса ЦНИИ “Прометей” рекомендовал применить вновь создаваемые им стали с пределом текучести 120 кГс/мм^2 .
Для экономии веса прочного корпуса и учитывая целесообразность установки входного люка выше ватерлинии ГА в надводном положении, а иллюминаторов – под его днищем, было решено прочный корпус установить в районе миделя и выполнить цилиндрическим с наружными тавровыми шпангоутами и концевыми полусферическими переборками. При этом ось цилиндра расположили вертикально, с установкой входного люка в верхней переборке, а иллюминаторов – в нижней. Такая компоновка прочного корпуса обеспечивала более рациональное размещение в нем оборудования при минимальном объеме,
Предварительные оценки необходимого объема легковесного заполнителя с удельным весом не более 0,7 т/м^3 , выполненные еще в предэскизном проекте, показали величину около 300 м^3 . Учитывая необходимость придания аппарату гидродинамической формы, решили весь этот объем разместить симметрично в нос и корму от прочного корпуса. При этом, для обеспечения продольной прочности на волне, конструкция предусматривала продольную коробчатую раму, в которой в миделе крепился прочный корпус, а в оконечностях и по бортам выделялись объемы балластных цистерн. Внутри коробчатой рамы, в нос и корму от прочного корпуса, размещалось все забортное оборудование, а по бортам – цистерны с легковесным заполнителем. Все объемы легкого корпуса замыкались обшивкой, подкрепленной поперечным тавровым набором.
В качестве материала легкого корпуса были рассмотрены сталь, алюминиево-магниевый и титановый сплавы. Но использование стали приводило к резкому увеличению водоизмещения, первого сплава в паре со стальным прочным корпусом – к коррозии легкого корпуса, а второго сплава – к коррозии прочного корпуса, что вызывало у конструкторов сомнения в части надежной работы ГА в морских условиях. ЦНИИ ТС, приступивший к внедрению композиционных материалов в подводном кораблестроении, рекомендовал применение стеклопластика на основе эфирных смол, обязавшись разработать и внедрить тюбинговую технологию крупногабаритных композитных конструкций балластных цистерн и объемов плавучести. Стеклопластик обладал рядом положительных качеств – малым удельным весом, достаточной прочностью, коррозионной стойкостью, немагнитностью и малой электропроводностью. Вместе с тем, прочность и плотность изделий из этого материала сильно зависит от их конструкции и соблюдения технологического процесса при производстве.
“Творческая мастерская" приняла стеклопластик в качестве материала легкого корпуса, сознательно став заложником специалистов ЦНИИ ТС и завода “Пелла” – изготовителя конструкций легкого корпуса.
Принятая конструкция корпуса ГА определила его архитектуру и тип движительно-рулевого комплекса в составе маршевой кормовой поворотной в горизонтальной плоскости колонки с винтом фиксированного шага в насадке и двух носовых поворотных в вертикальной плоскости колонок с винтом регулируемого шага в насадке, размещенных побортно.
В качестве приводов колонок и насосного агрегата системы гидравлики были приняты те же асинхронные погружные электродвигатели переменного тока мощностью на валу 6 и 10 кВт, что и в проекте 1832, только статические преобразователи были предусмотрены в погружном исполнении и размещались в легком корпусе.
Бортовые источники электроэнергии – аккумуляторные батареи набирались из тех же погружных аккумуляторов емкостью 680 А-ч и размешались в подвесных контейнерах. Они были установлены в сквозных шахтах легкого корпуса, обеспечивающих аварийную отдачу и обслуживание контейнеров на плаву.
Бортовые системы погружения- всплытия, ВВД, гидравлики и жизнеобеспечения были приняты в основном аналогично проекту 1832.
Роль уравнительно-заместительной и дифферентной систем выполняла совмещенная система, состоящая:
– из носовой и кормовой цистерн маневрового балласта, заполненных бензином (в варианте с жидким легковесным заполнителем) или из носовой и кормовой прочных сферических уравнительных
– из носового и кормового бункеров с литой чугунной дробью в обоих вариантах. Выпуском дроби из бункеров через электромагнитные клапаны ГА придавалась положительная плавучесть и необходимый дифферентующий момент.
Общее расположение опытного глубоководного аппарата проекта 1906 “Поиск-6”:
1 – погружной статический преобразователь; 2 – бункер с дробью; 3 – гидроакустически маяк-ответчик; 4 – насосный агрегат системы гидравлики; 5 – ограждение входного люка; 6 – входной люк; 7 – прочный корпус; 8 – контейнер аккумуляторной батареи; 9 – леерное ограждение; 10 – вспомогательное буксирное устройство; 11 – антенна гидролокатора кругового обзора; 12 – электропривод носовых поворотных колонок; 13 – носовая балластная цистерна; 14 – носовая цистерна быстрого погружения; 15 – баллонная выгородка; 16 – средняя балластная цистерна; 17 – прочный корпус; 18 – манипуляторное устройство; 19-кормовая цистерна маневрового бензина; 20 – цистерны плавучести; 21 – кормовая балластная цистерна; 22 – кормовая поворотная колонка
Для варианта с жидким легковесным заполнителем была предусмотрена система плавучести, состоящая из бортовых цистерн плавучести, обеспечивающая прием, хранение и удаление заполнителя путем его замещения водой или азотом. Управление ею осуществлялось вручную, клапанами, установленными в ограждении входного люка, поскольку все манипуляции с системой предусматривалось производить в надводном положении ГА перед его приемом на борт судна-носителя или после спуска на воду.
Для варианта с твердым легковесным заполнителем была разработана технология послойного заполнения бортовых цистерн плавучести при постройке аппарата жидким сферопластиком до его отвердения. При эксплуатации отвержденный сферопластик постоянно оставался на борту, значительно увеличивая подъемный вес аппарата.
Пространство в прочном корпусе герметичным настилом было разделено на два отсека: нижний, где размещался экипаж, и верхний – агрегатный. В нижнем отсеке перед носовым иллюминатором, вооруженным монокулярной сдвоенной зрительной трубой, с левого борта разместили пост командира ГА с пультом управления и навигационными системами, с правого борта – пост его помощника по ЭМЧ с пультом управления всеми бортовыми системами и связью.
Перед кормовым иллюминатором, вооруженным бинокулярной откидной зрительной трубой с кино-фотокамерой, был размещен пост помощника командира по НИР, с которого производилось управление всем научно-исследовательским и поисковым оборудованием, а также манипуляторным устройством.
Управление “Поиском-6” и бортовыми системами предусматривалось при помощи системы дистанционного и автоматического управления с пультов командира и его помощника по ЭМЧ. Кроме того, в надводном положении управлять движением можно было с пульта, выносимого в ограждение входного люка.
В части управления движением система обеспечивала автоматические управление глубиной погружения, стабилизацию заданной глубины погружения, управление курсом и стабилизацию курса на ходу, ручное дистанционное управление разворотом колонок, разворотом лопастей винтов носовых колонок и оборотами винта кормовой колонки.