§ 6. Исследовательское судно как единьій инженерньїй комплекс

До второй половини XX в. исследовательское судно лю­бого назначення рассматривали как транспортное средство или платформу для размещения исследователей, аппаратурьі и обору- дования. Такая точка зрения, в известной мере, бьіла обусловлена низким уровнем развития наук, на основе которьіх изучался Миро- вой океан, а также примитивной конструкцией приборов, работаю- щих на принципах механики. Зти прибори били созданьї незави- симо от конкретньїх судов и условий их зксплуатации. Исследова- тельские работьі в океанах проводили преимущественно в летний период, в условиях тихой погодьі, во время зпизодических зкспе- диционньїх плаваний на случайньїх судах.

Первьіми исследователями океанов бьіли моряки-практики, ус- пользовавшие для исследований судовьіе устройства или времен- ньіе устройства, созданньїе из подручннх материалов силами команди. Такой примитивньїй исследовательский комплекс можно било легко установить на любом подходящем судне, не снижая точности вьіполняемьіх исследований. Для проведення океаногра- фических. и гидрографических исследований зачастую использо- вали военньїе корабли и гражданские суда, которьіе после вьіпол- нения научньїх заданий возвращались для работьі по основному назначению. Разумеется, в зто время не могло существовать орга- нической связи между конструкцией и архитектурой корпуса и устанавливаемьім исследовательским комплексом.

С расширением проблем, решающихся океанологией, и общим развитием техники появились новьіе исследовательские приборьі, работающие на более сложньїх принципах. Зтот процесе внес ра- дикальнне изменения в вопросьі взаимодействия частей исследо- вательєкого судна, его судовой части (корпус, механизмьі, устрой- стра и системи) и научннм комплексом (исследовательская аппа- раіура, специальньїе лебедки, краньї, специальньїе системи и т. д.).

Рассматривая современное исследовательское судно в дейст- вии, т. е. в процессе его работьі в океане, невозможно четко опре- делйть, где кончается собственно судно и начинается исследова­тельский комплекс. Возникли сложние связи и зависимости между отдельннми частими исследовательского судна, складивается устойчивая система связей или, точнее, структура исследователь­ского судна.

Нередко мореходнне и маневреннне качества судна, а также его конструктивние злементн оказнвают решающее влияние на внполнение современньїх исследовательских работ в океане. На- пример, судно, не обладающее високими мореходньши качест- вами, не может вести исследования в свежую погоду, резкая и поривистая качка на волнении исключает возможность успешно работать с точной исследовательской аппаратурой, научная аппа- ратура вообще не будет функционировать, если не обеспечить по­дачу необходимого злектропитания с точной стабилизацией его характеристик, неналежная работа штурманской аппаратурн ви- зовет большие трудносте при определении места судна в океане, что нарушит четкую систему ведення научньїх исследований; на- рушение режима микроклимата в помещении злектронннх вьічис- лительннх машин приведет к перебоям в работе приборов икобес- цениванию получаемой океанологической информации.

Зти примерьі подтверждают, что исследовательское судно не- возможно рассматривать как злементарное транспортное средство, как платформу для размещения океанологов и их аппаратурьі. При проектировании необходимо исходить из того, что исследова­тельское судно любого назначения представляет сложньїй инже-

нерньїй комплекс: Такой метод проектирования находит примене- ние в современном судостроении, благодаря чему удается значи- тельно снизить вес и обьем, а следовательно, и стоимость по- стройки и зксплуатации судов.

Схему проектирования современного исследовательского судна можно представить в общем виде, она состоит из ряда подсистем и злементов.

Подсистемьі (рис. 3) органически связаньї между собой. Ни одна подсистема не может самостоятельно решать поставленньїе перед исследовательским судном комплексньїе задачи по изучению Мирового океана. Только вся система, действующая в целом, спо- собна обеспечить успех исследований.

При замене некотормх злементов подсистем всю систему можно использовать по новому назначению. Например, замена траловой лебедки глубоковоДной обеспечивает проведение геологических исследований в океане, а установка соответствующего грузового, крана дает возможность проводить операции с глубоководньїм обитаемьім аппаратом и т. п. С изменением комплектации иссуіе- довательских приборов изменяются исследовательские возможно- сти судна как системи. Для возМожности указанной заменьї обо- рудования необходимо при проектировании предусматривать уни- фицированньїе конструкции и узльї креплений.

В процессе проектирования и постройки судна слаженное вза- имодействие всех подсистем должно бьіть обеспечено с наимень- шими материальньїми затратами.

Как зто видно на рис. З, каждая подсистема включает ряд взаимодействующих злементов, причем их количество и ТЄХНИЧЄт ские характеристики зависят от назначения судна.

Например, подсистема «Управление средствами сбора, преоб- разования, хранения, поиска и вьідачи научной информации» со- держит следующие злементьі: датчики, размещ'енньїе на судне, опущенньїе в воду за борт, буксируемьіе, установленньїе на дне океана, автономньїе разового действия, а также датчики, разме- щенньїе на азрозондах и на приданньїх вертолетах, буях и глубо- ководньїх аппаратах (1); осциллографьі, самописцьі, а также си- ст^мьі контроля и проверки достоверности полученньїх данньїх (2); проводную связь, радиосвязь, гидроакустическую и другие видьі связи для передачи информации от датчиков и ввода ее в злек- тронньїе счетньїе машиньї или устройства; цифровьіе и аналогич- ньіе злектронньїе счетньїе машиньї и устройства (3).

В подсистему «Управление океанологическими устройствами и системами» входят: специальньїе лебедки, дуги, кран-балки, океа- нографические краньї, откиднне площадки и т. п. (4); гидравличе- ские и злектрические приводьі специальньїх океанографич'еских устройств (5); устройства дистанционного контроля за работой лебедок, дуг, кранов и пр. (6); проточньїе, спускнне и другие спе­циальньїе системьі (7).

В подсистему «Управление лабораториями и их оборудованием» включеньї: площади лабораторий и рабочих мест (8); размещение лабораторий на судне (9); оснащение лабораторий исследователь- ской аппаратурой и оборудованием; внутрилабораторная связь и сигнализация; внутрилабораторньїе транспортньїе средства (10),

Подсистема «Управление внешней связью» состоит из следую- щих злементов: аппаратурьі радиосвязи в комплексе, которьій обес­печивает вьіполнение задач, поставленньїх перед судном (11); аппаратурьі гидроакустики, лазера, аппаратурьі радиолокации и других видов внешней связи и наблюдения (12); аппаратурьі и при­боров службьі єдиного времени (13).

В подсистему «Управление движением судна» входят: знергети- ческая установка (14) и автоматизированнре управление судовой знергетической установкой; судовая злектростанция (15); вспомо- гательньїе механизмьг (16). <

В подсистему «Управление судовождением и маневрами» вхо- дят:^; штатние штурманские приборьі (77); прибори для точного определения места судна в море (18); рулевое и подруливающие устройства (19).

К подсистеме «Управление стабилизацией» относятся: успокои- тельньїе цистерни разних типов (20); устройства местной стаби- лизации (21);прочйе типи успокоителей качки (22).

В подсистему «Управление вспомогательннми средствами» включеньї: корпус, надстройка, общее расположение в соответствии с требованиями зксплуатации судна (23); общесудовьіе системи, устройства и оборудование судна (24).

В процессе проектирования необходимо стремиться к макси- мальной универсализации каждой подсистемьі и каждого злемента. Желательно, например, чтобьі злектронньїе вьічислительньїе ма- шиньї обслуживали не только группу приборов по обработке полу- чаемой информации, но и знергетическую установку, системи, устройства; гидравлическая система била единой и обслуживала всех судових потребителей; система автоматики предусматривала комплексную автоматизацию всех механизмов и устройств с єди­ним центром упраізления и др. Только при таких условиях воз- можно сокращение личного состава на судне и повьішение надеж- ности всей системи В ДЄЛОМ. ' ' »

При п'роектировании исследовательского судна должни найти отражение следующие вопроси: :— механизация всех работ, вьіполняемьіх на судне; -у- максимальная автоматизация управлення механизмамй и устройствами с дистанционньїм управлением; предельная простота, миниатюризадия, компактность, .уни- версальность и повьішенная надежность всех злементов системи;

—і снижение шумности, вибрации и других помех до обоснован- ньіх уровней;'

• стандартизация и унификация механизмов, устройств, кон­структивних узлов н оборудования судна; І ^;

—' обеспечение ремонта судна силами личного состава при дли- тельном отриве от береговой бази;

л возможность дополнительной установки нових типов иссле- довательской аппаратурьі без значительних переделок;

• зкономичность постройки судна и особенно его зксплуа­тации.

Такой.подход к проектированию исследовательских судов по- зволит повисить их зффектйвность.

УНИВЕРСАЛЬНЬІЕ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЕ СУДА