Аварийно-спасательные суда. Описание особенностей судов

Введение
1. Назначение спасательных судов
2. Классификация спасательных судов
3. Характеристика спасательных судов и средств
3.1. Общие требования при проектировании
3.2. Универсальные спасательные суда
3.3. Суда - спасатели подводных лодок
3.4. Спасательные буксиры
3.5. Противопожарные суда
3.6. Суда и платформы спасательного обеспечения буровых работ
Заключение
Список литературы

Аварийно-спасательные суда. Описание особенностей судов

Для обеспечения работы личного состава в сложных условиях предусматривают свободную площадку на палубе в наиболее защищенной от волнения части судна (обычно в корме), все грузовые операции механизируются с помощью поворотных кранов или грузовых стрел. Подача электроэнергии на аварийное судно производится по кабелю, топлива и пара - по шлангам.
2. Использование последних достижений науки и техники. В настоящее время при проектировании спасательных судов и средств применяют новейшие достижения в различных областях науки и техники. В этом можно легко убедиться, сопоставляя характеристики спасателей, построенных в разные периоды времени.
В частности, в судостроении появились спасательные суда, с новыми принципами поддержания (на воздушной подушке, подводных крыльях), суда с малой площадью ватерлинии; в области физиологии человека - новый метод выполнения водолазных работ при длительном пребывании человека под давлением; в области космоса - создание международной космической поисково-спасательной системы «Коспас» - «Сарасат», разработанной специалистами РФ, США, Канады и Франции; в области автоматики, механики, подводной акустики - системы динамического удержания спасательных судов в точке над местом работ, автоматические системы движения подводных аппаратов по направлению и на определенном расстоянии от грунта, манипуляторы на подводных аппаратах, системы поиска объектов, затонувших на океанской глубине, осмотра и подъема их и т.д.
3. Снижение эксплуатационных затрат, что достигается увеличением числа дополнительных работ, которые может выполнять спасательное судно. Работы выбирают таким образом, чтобы время переключения от выполнения дополнительной работы к основной в случаях возникновения аварий было минимальным. Уменьшения эксплуатационных затрат можно добиться и путем создания спасательных средств с весьма ограниченными основными задачами, например, создание буксируемых платформ для доставки автономных подводных аппаратов к месту работ4.
Учитывая многообразие спасательных судов, их характеристику целесообразно дать, рассматривая по подклассам предложенной выше классификации.
3.2. Универсальные спасательные суда
Судя по опубликованным данным, такие суда за последние десять лет не строились, по причинам, указанным ранее. Однако неправильно было бы исключать возможность их строительства в дальнейшем. В печати, например, появилась статья «Разработка универсального спасательного судна ВМС США», в которой рассматриваются требования к такому судну.
3.3. Суда - спасатели подводных лодок
Суда - носители автономных спасательных аппаратов. Наиболее типичным представителем этой группы судов можно считать спасательное судно «Пиджен»2 (США). Оно несет на борту два автономных спасательных аппарата DSRV (Deep Submergence Rescue Vehicle). Необычна для спасательных судов форма этого судна - катамаран (рис. 2). Два корпуса шириной 7,92 м соединены между собой прочным набором главной палубы на расстоянии 10,36 м друг от друга.
Рис. 2. Спасательное судно подводных лодок «Пиджен».
1 - глубоководный якорь; 2 - рейдовая бачка; 3 пост управления вертолетом; 4 - палубный мостовой кран; 5 - рабочий катер; 6 - антенна РЛС; 7 - артиллерийское орудие; 8 - главная палуба; 9 - нижняя палуба; 10 - платформа; 11 - спасательный аппарат; 12 - водолазный колокол.
Такая форма корпуса имеет свои преимущества и недостатки. Она позволяет несколько уменьшить волновое сопротивление за счет малой ширины корпусов. Форма носовой части корпусов выполнена асимметричной относительно средних по ширине продольных плоскостей с целью уменьшения корабельных волн, образующихся между корпусами. Судно имеет большую поперечную остойчивость, поэтому перемещения тяжелых аппаратов и мостового крана в поперечных направлениях не приводят к существенным накренениям судна. Значительная площадь палуб позволяет выделить площадку для выполнения спасательных работ и посадки вертолета. Суда катамаранного типа имеют хорошую маневренность. Появляется возможность спуска аппаратов в пространство между корпусами, несколько более защищенное от волнения при положе­ниях судна бортом к волне. Кроме того, спуск аппаратов в диаметральной плоскости корабля недалеко от миделя сводит к минимуму вредное влияние бортовой и килевой качки корабля при спуске и подъеме аппаратов.
К недостаткам такой формы следует отнести: стремительность качки судов в связи с большой поперечной остойчивостью, невозможность плавания их за ледоколом при собственной большой ширине, трудности с размещением главных энергетических установок и другого внутреннего оборудования при малой ширине корпусов и, наконец, более сложное решение задач по обеспечению общей прочности судна.
Шестью поперечными переборками корпуса делятся на главные водонепроницаемые отсеки. Имеются две водонепроницаемые палубы и платформа. Непотопляемость обеспечивается при затоплении двух отсеков. На главной палубе расположены служебные и жилые помещения, мастерская. Крыша кормовой надстройки служит посадочной площадкой для вертолета. Между надстройками находится площадка аварийно-спасательных работ, на которой раскреплены основные спасательные средства: подводные аппараты, водолазные колокола, рабочий катер. Площадка перекрывается мостовым краном грузоподъемностью 75 т. Кран движется между надстройками поперек судна. С помощью поворотных консолей вылет стрелы может быть увеличен на 5 м от борта, что позволяет производить погрузку тяжелых аппаратов с причала, спускать и поднимать рабочие катера и другое оборудование.
Рассмотрим теперь специальное оборудование спасательного судна «Пиджен».
Автономные спасательные аппараты DSRV (рис. 3).
Рис. 3. Глубоководный спасательный аппарат.
1 - гребной электродвигатель; 2 - кормовая дифферентная цистерна; 3, 17 - трубы кормового подруливающего устройства; 4 - насос перекачки воды бортовых уравнительных цистерн; 5 - креновые цистерны; 6 - входной люк с закрытием, 7 - аккумуляторные батареи; 8, 11 - трубы носового подруливающего устройства; 9 - носовая дифферентная цистерна; 10 - гидролокатор; 12 - манипулятор; 13 - переходная шахта; 14 - камера присоса; 15 - уравнительная цистерна; 16 - блок гидравлического привода; 18 - механизм привода поворотной насадки; 19 - поворотная насадка.
Основные характеристики:
Водоизмещение: 34 т;
Длина наибольшая: 15,3 м;
Ширина: 2,4 м;
Диаметр прочного корпуса: 2,3 м;
Подводная скорость: 3-5 уз;
Подводная дальность плавания при скорости 3 уз: 30 миль;
Рабочая глубина погружения: 1500 м;
Число спасаемых за рейс: 24 чел.
На конструкции аппарата существенным образом сказалось требование заказчика - ВМС США - обеспечить возможность его переброски из пункта базирования в ближайшую к месту аварии базу подводных лодок на транспортных самолетах. На базе он устанавливается на одну из подводных лодок и доставляется к месту аварии. Такая схема использования аппаратов принята наряду со схемой их применения со спасательных судов. В связи с указанным требованием были существенно ограничены масса аппарата и его габариты. Отсюда необходимость создания сферических корпусов из высокопрочных материалов, выноса основного оборудования за пределы прочного корпуса, применения ртутно-масляной крено-дифферентной системы и ряд других интересных технических решений.
Прочный корпус аппарата состоит из трех сфер, соединенных между собой цилиндрическими переходными шахтами. Средняя сфера имеет верхний выходной люк, снизу к ней присоединена камера присоса, В носовой сфере размещаются операторы. Здесь сосредоточены все приборы и пульты управления, поэтому ее называют сферой управления. Спасаемые размещаются во второй и третьей сферах. Аккумуляторная батарея, главный электродвигатель, приводы подруливающих устройств и системы гидравлики, уравнительная и дифферентная цистерны вынесены в легкий корпус. Главный двигатель аппарата мощностью 11 кВт (15 л.с.), двигатели подруливающих устройств мощностью 5,5 кВт (7,5 л.с.) и двигатели гидравлических насосов той же мощности получают питание от серебряно-цинковой аккумуляторной батареи через статический преобразователь5.
Для изменения направления и частоты вращения винтов, а также мощности двигателей, вращающих винты, применено цифровое управление, осуществляемое оператором с главного пульта. Маршевый движитель - винт диаметром 1,8 м в поворотной насадке - обеспечивает поступательные перемещения аппарата; носовые и кормовые подруливающие устройства - вертикальные и горизонтальные перемещения. Такая система движителей, при наличии описанного уже централизованного управления, обеспечивает аппарату хорошие маневренные качества, позволяющие операторам на малой скорости сближаться с затонувшей подводной лодкой, подходить к месту работ и зависать над ним даже при наличии подводных течений.
Для выполнения аппаратом своих функций необходимо решение еще одной технической задачи: обеспечение возможности наблюдения за обстановкой. При этом используется группа средств:
система наведения судна-базы, которая дает операторам аппарата первоначальное направление на затонувшую подводную лодку;
гидроакустические станции самого аппарата, с помощью которых определяется расстояние до грунта, наличие препятствий по курсу и расстояние до них, направление и расстояние до затонувшей подводной лодки;
телевизионная установка аппарата и иллюминаторы;
высокочастотный гидролокатор, обеспечивающий распознавание комингс-площадки лодки в условиях малой прозрачности воды.
С помощью манипулятора производится присоединение тросика лебедки подтягивания к рыму крышки спасательного люка и очистка комингс-площадки лодки. При посадке аппарата, которая производится с помощью лебедки подтягивания, расположенной в камере присоса аппарата, происходит центровка камеры присоса и комингс-площадки. Путем удаления воды из камеры осуществляется присос аппарата к комингс-площадке лодки, открываются крышки люков и группа спасаемых переходит в аппарат, после чего крышки люков закрываются и аппарат начинает всплытие. Указанный цикл может по­вторяться несколько раз в зависимости от численности экипажа затонувшей подводной лодки.
Главное спуско-подъемное устройство. Спуск и подъем тяжелых автономных аппаратов с надводного судна - сложная техническая задача, которая решается с помощью мостового крана и специальной платформы с подъемником. Платформу с аппаратом опускают и поднимают через центральную шахту длиной 16,76 и шириной 4,67 м. Шахта имеет люковое закрытие складывающегося типа. Аппарат при спуске подается к крану на тележке по рельсовым путям, устанавливается на платформу, которая опускается вначале на подъемнике, а затем на стальных тросах на глубину до 30-40 м. Здесь аппарат отделяется от платформы и начинает самостоятельное движение. При возвращении его на судно операцию повторяют в обратном порядке. Для уменьшения влияния волнения тросы пропускают через гидропневматические виброизоляторы.
Несмотря на столь сложную и, казалось бы, всесторонне продуманную конструкцию, данное устройство позволяет опускать и поднимать аппараты при волнении моря до трех баллов. Видимо, это обстоятельство и послужило одной из причин того, что намечавшаяся серия строительства судов этого типа была ограничена всего лишь двумя судами. При отсутствии волнения применяют более простую схему подъема: аппарат всплывает на поверхность, затем его вводят между корпусами на оттяжках, устанавливают над опущенной платформой и поднимают платформу вместе с аппаратом.
Водолазный комплекс DDS-Mk.II (Deep Diving System), установленный на судне, обеспечивает работу водолазов на больших глубинах по новому методу длительного пребывания под давлением. Комплекс включает в себя две двухотсечные четырехместные декомпрессионные камеры длиной 8,23 м, диаметром 2,44 м и две транспортные камеры РТС (Personnel Transfer Capsull) для доставки водолазов к месту работ и обратно в декомпрессионные камеры в условиях повышенного давления. Масса каждой камеры 15 т, рабочая глубина погружения 300 м. Спуск и подъем на трос-кабеле, по которому подается электропитание и осуществляется связь с водолазами. Система жизнеобеспечения позволяет выполнять длительные работы, например, в течение месяца. Таким образом, данное судно, обладающее еще и системой удержания над местом работ, считается достаточно надежной базой ВМС США для выполнения глубоководных водолазных работ.
Кроме уже рассмотренного специального оборудования на судне предусмотрены: средства поиска затонувших подводных лодок и подводной связи с личным составом, а также с операторами спасательных аппаратов, гидроакустическая система наблюдения за подводными аппаратами и их наведения на затонувшую подводную лодку, телевизионная установка для наблюдения за подводными работами. Управление всеми операциями производится из единого центра SOCC (Salvage Operational Control Center). В нем установлена цифровая электронно-вычислительная машина, помогающая выбрать рациональные средства и методы выполнения отдельных мероприятий по поиску затонувшей подводной лодки, спасению ее экипажа и подъему лодки.
К недостаткам данного судна следует отнести малую скорость полного хода и большие эксплуатационные затраты. Последнее обстоятельство заставляет многие страны строить спасательные суда с неавтономными средствами спасания, хотя их возможности еще более ограничены.
Несмотря на указанные недостатки, приведено достаточно подробное описание судна, опыт создания которого может быгь учтен при разработке судов - носителей подводных аппаратов.
Спасательные подводные лодки. В связи с тем, что работа судов - носителей спасательных подводных аппаратов имеет ограничения по балльности моря, особый интерес представляет новое направление в развитии спасателей - спасательные подводные лодки. Их характеристику можно дать на примере лодки, разработанной шведской фирмой в Кокуме с участием французской фирмы «Комекс». Это небольшая, по современным представлениям, дизель-электрическая подводная лодка (рис. 4) с четырьмя отсеками в прочном корпусе.
Рис. 4. Спасательная подводная лодка - носитель подводного аппарата.
I - водолазный отсек; II - центральный отсек; III - аккумуляторный и жилой отсек; V-энергетический отсек; 1 - спасательный подводный аппарат; 2 - декомпрессионные камеры; 3 - аккумуляторная батарея; 4 - главные электродвигатели.
Первый отсек предоставлен водолазам. В нем - две двухотсечные, поставленные одна над другой, декомпрессионные камеры. Здесь же сосредоточены основные системы жизнеобеспечения водолазов, водолазное имущество и мастерская. Во втором отсеке находится центральный пост. В третьем - аккумуляторная батарея, каюты личного состава, камбуз, кают-компания, салон, санузел. Четвертый отсек - механический. Здесь размещены гребные электромоторы, дизель-генераторы и другие вспомогательные механизмы.
Кроме обычных систем и устройств на лодке-спасателе установлены дополнительные гидроакустические станции связи с подводным аппаратом и аварийной подводной лодкой, системы автоматического удержания лодки по курсу и глубине при ее движении, два вертикальных и два горизонтальных подруливающих устройства.
В носовой части лодки легкий корпус поднят высоко и образует ангар подводного аппарата. В середине расположена надстройка и ограждение шахт РДП (работа дизеля под водой). Они обеспечивают возможность выхода спасательного аппарата и возвращения его на лодку в режиме РДП при благоприятных метеорологических условиях. При неблагоприятных условиях эти операции проводятся на некоторой глубине.
3.4. Спасательные буксиры
Океанские спасательные буксиры. Спасательный буксир «Ягуар» (РФ) по конструктивному типу представляет собой судно с удлиненным баком, носовым бульбом, крейсерской кормой, с двумя винтами регулируемого шага (рис. 5). Имеет неограниченную мореходность, большую дальность плавания и высокую скорость полного хода. Непотопляемость обеспечивается при затоплении машинного или котельного отделения либо двух любых других смежных отсеков. На судне установлено носовое подруливающее устройство. Автономность буксира - 60 суток. Для экипажа созданы хорошие условия: одно- и двухместные каюты, необходимые бытовые помещения. Предусмотрены каюты для аварийной партии из 18 чел и места для спасаемых (46 мест).
Рис. 5. Океанский спасательный буксир «Ягуар» (РФ).
1 - форпик; 2 - помещение подруливающего устройства; 3, 4 - цистерны пресной воды; 5 - балластная цистерна; 6 - цистерна дизельного топлива; 7 - помещение лага и эхолота; 8 - гиропост; 9 - помещение вспомогательный механизмов; 10 - машинное и котельное отделения; 11 - помещение механизма управлении шагом винта; 12 - ахтерпик.
Спасательное оборудование включает в себя буксирное устройство, противопожарные системы, бортовые спасательные катера, водолазные станции.
Буксирное устройство. На судне установлена двухбарабанная электрогидравлическая лебедка с тяговым усилием 589 Н (60 тс) на главном и 294 Н (30 тс) на вспомогательном барабане, буксирные тросы: один длиной 1000 м, диаметром 66,5 мм и другой длиной 700 м, диаметром 49 мм. Лебедка защищена от волнения. С ее помощью можно буксировать аварийные суда любого водоизмещения, включая супертанкеры. Буксирной лебедкой управляют из кормового поста управления или из рулевой рубки.
Для снятия аварийных судов с мели рывками на буксире установлен поперечный битенг.
Морские спасательные буксиры - основное ядро спасательного флота. Буксир-спасатель типа «Пурга» РФ (рис. 6) представляет собой судно с удлиненным баком, развитой средней надстройкой, двухвальное с дизель-электрической установкой. По мореходности оно не имеет ограничений плавания. Непотопляемость обеспечена при затоплении одного любого отсека. С помощью двух винтов в поворотных насадках достигаются хорошие маневренные качества. Носовое подруливающее устройство в виде винта регулируемого шага в трубе улучшает маневрирование на малых ходах. На судне созданы хорошие условия для экипажа: каютная система размещения, система кондиционирования воздуха и др.