[1]Изобретение относится к области средств освоения мирового океана и проведения подводно-технических работ, в частности, к автономным необитаемым подводным аппаратам (АННА), используемым для передачи информации о состоянии подводной лодки в случае ее аварии, в том числе подо льдом.
[2]Известны аппараты иностранного производства типа UARS (Underwater Arctic Research Submersibale) и SPURV (Self-Propeller Underwater Research Vehicle), выполненные по торпедной технологии в классической гидродинамической форме, аппараты ARCS (ARCtic System) - «Theseus» и «Explorer», оснащенные гидроакустической аппаратурой (акустические профилографы и эхолоты), направленной в сторону льда, и набором датчиков различного назначения, аппараты «ледового класса» - «Odyssey 2», позволяющие работать в условиях ледяного покрова и применяемые с надводных и авиационных носителей. Известны российские АНПА типа «Галтель», «Юнона» [1]. Известно использование аппарата типа Bluefin, позволяющего работать подо льдом и применяемого с подводного носителя. Данный АНПА является наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству и принят в качестве прототипа [2].
[3]Основными недостатками прототипа являются невозможность всплытия в самостоятельно разведанной полынье и передачи информации из-подо льда при наличии сплошного ледяного массива.
[4]Задачей предлагаемого изобретения является совершенствование конструкции АНПА, применяемого для передачи информации о состоянии подводной лодки в случае аварии при нахождении ее подо льдом (далее - АНПА ПЛ).
[5]Задача решается тем, что для передачи информации из-подо льда используется АНПА, который имеет блоки и модули, входящие в известные АНПА (в большей степени в прототип), а именно: движительно-рулевой комплекс; модуль энергообеспечения; модуль управления, навигации и связи; модуль полезной нагрузки, аппаратуры и приборов, но усовершенствованный и включающий в себя: быстросъемный модуль гидрофона и аппаратуры подводной связи, соединенный с корпусом АНПА ПЛ разъемами поворотного типа; модуль аппаратуры, приборов и программно-аппаратного комплекса для поиска «чистой воды» и анализа массива льда, включающий устройство для передачи информации из-подо льда, вычислительный модуль для поиска «чистой воды», антенну-бур для бурения льда и выдвижные опоры для стабилизации АНПА ПЛ. Предложенный АНПА ПЛ, исполненный в габаритах торпеды, на ПЛ-носителе размещается в торпедном аппарате или внешнем контейнере в установленной готовности к немедленному применению.
[6]Новыми отличительными признаками данного АНПА ПЛ являются:
[7]- способность поддерживать в пределах дальности действия звукоподводную связь с аварийной подводной лодкой;
[8]- возможность поиска «чистой воды» путем получения и обработки информации о состоянии поверхности водной среды;
[9]- способность вырабатывать управляющие и выдавать разрешительные сигналы для выполнения маневров АНПА по курсу, глубине, приледнению или всплытию на «чистой воде», на дифферентовку АНПА и стабилизацию выдвижных опор;
[10]- возможность размещения без изменения конструктива на подводных лодках (в штатных торпедных аппаратах).
[11]Данные отличительные признаки обеспечивают: при отсутствии «чистой» воды - приледнение и возможность передачи информации о местонахождении аварийной подводной лодки из-подо льда. Вся информация основана на непрерывной трансляции в АНПА ПЛ текущих координат подводной лодки, среднеквадратической ошибки знания места, курса, относительной скорости и глубины подводной лодки.
[12]Схема АНПА ПЛ представлена на чертеже.
[13]К корпусу АНПА ПЛ (1), оснащенному движительно-рулевым комплексом (7), крепятся при помощи разъемов поворотного типа быстросъемный модуль гидрофона (2), программно-аппаратный комплекс поиска «чистой воды» и анализа массива толщины льда (3), модуль полезной нагрузки и аппаратуры подводной связи (4), модуль управления, навигации и связи (5), модуль энергообеспечения (6). При этом устройство конструкции включает в себя антенну-бур для бурения льда (8), выдвижные опоры для стабилизации АНПА ПЛ при приледнении (9), гироскопический прибор с блоком управления дифферентовочной системой и выдвижными опорами (10), а также саму дифферентовочную систему (11).
[14]АНПА ПЛ может располагаться и вне прочного корпуса ГШ: в специальном контейнере или пусковой установке; в ограждении рубки или за ракетными шахтами (на креплении, подвеске и т.п.).
[15]Применение АНПА ПЛ возможно по двум вариантам:
[16]1. Вручную по команде (с полными данными).
[17]2. Автоматически (с неполными данными), при срабатывании датчиков предельных параметров (давления в отсеках, предельно установленной глубине, ударе о грунт и т.п.).
[18]При возникновении на подводной лодке аварийной ситуации и принятии решения командира на выпуск АНПА ПЛ, в бортовую аппаратуру аппарата дополнительно поступают данные о характере и задается глубина хода АНПА ПЛ (изначально введена глубина хода 75 метров).
[19]После выхода АНПА ПЛ из торпедного аппарата (контейнера, пусковой установки), он проводит контрольное взаимное гидроакустическое опознавание с ПЛ, производит контрольный запуск маяка-ответчика (установленного на ПЛ) и определяет относительный пеленг и дистанцию на маяк-ответчик. Занимает установленную глубину. Определяет толщину льда в данной точке и начинает маневрирование с задачей поиска полыньи или разводья средствами ледовой разведки, для самостоятельного всплытия с целью передачи донесения об аварии.
[20]Обнаружение полыней, разводий, ровного тонкого льда или участка, пригодного для всплытия АНПА ПЛ осуществляет многолучевым эхоледомером, позволяющим определить абсолютную толщину льда. При этом толщина льда заносится в память АНПА ПЛ с координатами. При обнаружении полыньи (разводья) АНПА ПЛ программно запоминает точку всплытия (пеленг и дистанцию до маяка-ответчика), производит маневрирование и в случае отсутствия в районе всплытия, в радиусе 150-200 метров, торосов или других, влияющих на безопасность всплытия факторов, занимает вертикальное положение, всплывает в полынью, передает донесение об аварии ПЛ и включает аварийный приводной маяк.
[21]В случае если АНПА ПЛ не находит места для всплытия на «чистой воде» в течение 1 часа после выхода из ПЛ, дополнительный допоиск и маневр не осуществляется. Анализируется накопленный в памяти массив замеров толщины льда. Выбирается район площадью 5×5 замеров, в котором толщина льда наименьшая и изменяется не более, чем на 0,5 метра. АНПА ПЛ следует в центр данного района.
[22]АНПА ПЛ дифферентуется, занимая строго вертикальное положение, выдвигает из носовой части четыре опоры длинной до 0,5 метра, способные закрепить АНПА ПЛ неподвижно и вертикально подо льдом. Длина опор координируется следящей системой, сопряженной с гироскопическим прибором для удержания строго вертикального положения аппарата. После занятия АНПА ПЛ вертикального фиксированного положения подо льдом, из его носовой части выдвигается шнековый бур, который завинчивается в лед на расстояние не менее 0,7 метра. При этом производится надежная фиксация АНПА ПЛ на нижней поверхности льда.
[23]После этого из шнекового бура выдвигается антенна-бур, которая просверливает лед на расстояние не менее 1,5 метров (среднее значение «насыщенного» слоя льда при среднем значении толщины льда в период его наибольшего значения - 3,6 метра). Двигатель АНПА ПЛ увеличивает обороты, прилагая усилия для более прочного удержания аппарата подо льдом. АНПА ПЛ передает сообщение об аварии, включает аварийный маяк-привод. В пространство вокруг антенны-бура подается сжатый воздух.
[24]Эффективность предлагаемого изобретения заключается в его простоте, отсутствии необходимости существенных материальных затрат на доработку имеющихся АНПА, а также гарантированной передачи информации из-подо льда. Использование заявляемого АНПА ПЛ значительно повысит вероятность оказания помощи аварийной ПЛ и спасения ее экипажа в арктических районах, а также безопасность плавания подводных лодок подо льдом.
[26]1. Войтов Д.В. Автономные необитаемые подводные аппараты / Д.В. Войтов. - М.: Моркнига, 2015.
[27]2. Каталог подводных военных роботизированных аппаратов: - М-URL: http://robotrends.ru/robopedva/podvodnie-voennie-apparaty(дата обращения 12.07.2021). - Текст электронный.
