5.5. Необитаемые подводные аппараты нук им. Адмирала Макарова

Национальный университет кораблестроения им. адмирала Макарова ведет активную деятельность в области подводной техники и, в первую очередь, необитаемых подводных аппаратов.

Первым таким аппаратом стал телеуправляемый робот "Акватор" (рис. 7.2009), созданный совместно с МВТУ им. Баумана в 1979–1983 годах. Он предназначен для поисковых и специальных монтажных работ на глубинах до 2000 м. Его основные характеристики: габаритные размеры 3,1х1,7х1,09 м, подводная скорость около 5 уз, потребляемая мощность 16 кВт, масса 1200 кг.

Рис. 7.2009. Подводный аппарат "Акватор"

Первоначально разработка аппарата производилась силами студенческого КБ "Субмарина", в дальнейшем администрацией института по инициативе ректора М.Н. Александрова, было организовано специальное подразделение – научно-производственный центр (руководитель к.т.н. В.М. Боград). Это объединило усилия многочисленных энтузиастов этого нового направления (к.т.н. А.Н. Ткаченко, к.т.н. А.Н. Вашедченко, д.т.н. Н.Б. Слижевского, к.т.н. В.С. Блинцова, к.т.н. Ю.М. Короля, к.т.н. Е.Т. Бурдуна, С.Н. Пышнева, Б.П. Иванишина, О.А. Богородицкого, А.Н. Трунова, Ю.П. Кондратенко, Б. Михайлова, Ю. Подъячева и других научных работников и студентов старших курсов).

Следующей большой работой стал самоходный подводный аппарат – робот с автономным источником энергопитании "Скарус" (Морской карась). Он предназначался для фотосъемки дна и его гидрологического обследования, замеров физических и химических параметров воды в рифовых зонах. Аппарат создавался по заданию и с участием Московского геологического института, института океанологии АН СССР им. Ширшова в 1987–1989 годах (рис. 7.201, 7.202).

Рис. 7.205 Подводный аппарат "Скарус"

Рис. 7.201 Подводный аппарат "Скарус" со снятым легким корпусом

Рис. 7.202. Подводный аппарат "Скарус" на автомобильной платформе.

Его основные характеристики: рабочая глубина 4000 м, габаритные размеры 3,9х1,2х2,0 м, масса 1200 кг, подводная скорость хода 2,3 уз, мощность 2,6 кВт, автономность 10…12 часов, полезная грузоподъемность 30 кг.

Были проведены успешные морские испытания на геленджикском полигоне ИОАН СССР (Институт океанологии), после чего аппарат был передан заказчику.

Рис. 7.203 Подводный аппарата "Диаф"

Рис. 7.205 Подводный аппарат "Атлеш"

Рис. 7.207 Подводный аппарат "Помор".

В 1984–1987 годах в НКИ создается самоходный автономный аппарат-пробоотборник железомарганцевых конкреций (ЖМК) по заказу Всесоюзного института минерального сырья (ВИМС). Было разработано несколько вариантов на рабочие глубины 3000…5000 м, массой 3000…3700 кг, грузоподъемностью 300…600 кг. Последний вариант под шифром "Геомар" (рис. 7.3000) был запущен в постройку, но строительство его не было завершено в связи с ликвидацией организации-заказчика.

В 1990–1996 годах создается серия привязных самоходных необитаемых подводных аппаратов типа "Атлеш" (так называется оконечности мыса Тарханкут в Крыму), (рис. 7.300). "Атлеш"– аппарат многоцелевого назначения для освидетельства подводных газонефтепроводов, свайных оснований, включая операцию замера электрохимического потенциала катодной защиты труб.

Заказчиком аппарата выступило объединение "Черноморнефтегаз". В 1992 году были проведены морские испытания и опытная эксплуатация.

В 1991 году были заложены два близких по архитектурному типу аппарата "Полюс" и "Оптио" с увеличенной глубиной погружения. Основные характеристики аппаратов данной серии приведены в табл. 7.3 ("Атлеш", "Полюс" и "Оптио"). В 1996 году аппарат "Атлеш" передан заказчику и используется по своему назначению. "Оптио" используется в качестве учебного пособия в НУК, НПА "Полюс" подвергнут модернизации под новым шифром "Диаф-300".

Таблица 7.3. Тактико-технические характеристики НПА НУК

№ п/п	Характеристика	"Атлеш"	"Полюс"	"Оптио"
1	Рабочая глубина, м	300	600	600
2	Маршевая скорость, м/с	2,0	1,7	1,7
3	Грузоподъемность, кг	6,5	7,5	7,5
4	Габаритные размеры LxBxH, м	1,28х0,59х0,66	1,28х0,59х0,69	1,28х0,59х0,69
5	Масса, кг	76,0	85,0	85,0
6	Энергообеспечение, кВт	4,8	5,1	5,1
7	Параметров питания электрического тока	760 В/400 Гц	760 В/400 Гц	760 В/400 Гц
8	Основное оборудование	Цветной телевизионный комплекс; 3 светильника; магнитный указатель азимута; датчик глубины; проблесковый маяк	Цветной телевизионный комплекс; 3 светильника; магнитный указатель азимута; датчик глубины; проблесковый маяк	Цветной телевизионный комплекс; 3 светильника; магнитный указатель азимута; датчик глубины; проблесковый маяк
9	Дополнительное оборудование	Гидролокатор секционного обзора; датчик электрохимического потенциала	Эхолот, гидролокатор секторного обзора, измеритель скорости потока; датчики температуры и солености	Эхолот, гидролокатор секторного обзора, измеритель скорости потока; датчики температуры и солености

Среди телеуправляемых аппаратов, доведенных до изготовления, испытания и передачи заказчику, два легких телеуправляемых модуля (ЛТМ) – ЛТМ-4000 для ИО (Институт Океанологии)?? АН СССР (рис. 7.210) и "Мираж".

Рис. 7.210. Подводный аппарат "Мираж"

В 1992 году аппарат успешно прошел морские испытания в Геленджике, в дальнейшем использовался в нескольких научных экспедициях института океанологии в Средиземноморском бассейне.

Основные характеристики аппарата: рабочая глубина 4000 м, габаритные размеры 0,81х0,49х0,42 м, масса 48 кг (масса модуля с элементами обслуживания 90 кг). Носитель – обитаемый подводный аппарат, научная аппаратура – телевизионный комплекс, датчики ориентации, оптиволоконная линия связи.

В 1990–1991 годах были созданы два самоходных телеуправляемых подводных аппарата для осмотра и освидетельствования подводных объектов типа "Дельта" (рис. 7. 211). Один из них был изготовлен для Ганноверского университета (ФРГ), другой – для НУК (по заказу Минвуза СССР).

Основные характеристики: рабочая глубина 100 м, габаритные размеры 1,16х0,6х0,44 м, масса 55 кг, энергопитание 220 В, 50 Гц, 0,9 кВт, грузоподъемность 6,5 кг, маршевая скорость около 3 уз. НПА "Дельта" принял участие в более чем 10 морских экспедициях.

В 1994–1998 годах в университете создаются привязные малогабаритные необитаемые подводные аппараты серии "Полярная звезда" "The north star". Аппараты (рис. 7.4000) предназначены для выполнения широкого спектра поисково-обследовательских задач, в том числе: поиск и обследование аварийных подводных нефти- газопроводов, исследование процесса намораживания льда на подводный трубопровод, поиск экологически опасных затонувших объектов, обследования очистных сооружений, неразрушающий контроль технического состояния подводных трубопроводов магнитометрическими и ультразвуковыми приборами, картографирование опасных зон и т.п.

Три аппарата этого типа были изготовлены и переданы заказчику – Российскому "Газпрому". Основные характеристики: рабочая глубина 150 м, габаритные размеры 1.13х0,62х0,47 м, масса 65 кг, масса навесного оборудования 7 кг, электропитание 3х220 В, 4 кВт, количество обслуживающего персонала – 2–4 человек, скорость подводного хода 3,9 уз, компьютерная обработка и подготовка отчетных документов (карт, схем, графиков, таблиц и т.п.).

Рис.

Рабочая глубина погружения, м ..........................................................150 Скорость хода (мах), узлов ................................................................. 3,9 Основные размерения, м ............................................... 1,13 х 0,62 х 0,47 Масса аппарата, кг .............................................................................. 65 Масса навесного приборного оборудования и инструмента, кг .......... 7 Электропитание .....................................3 х 220 В, 50 (60) Гц, 4 кВт (мах) Количество обслуживающего персонала, чел .................................... 2-4 Гидрометеоусловия: - температура воды, гр.Цельсия .......................................... 0 - +30 - температура воздуха, гр.Цельсия ................................... -20 - +40 - скорость ветра, м/с ............... ............................................... до 12 - водная поверхность, баллов .................................................. до 4

Назначение - поисковые, обследовательские и инспекторские подводные работы в сложных гидрометеорологических условиях.

Подводные аппараты серии “The North Star” имеют предельно высокие удельные энергетические и информационные характеристики, что дает возможность успешно применять их в условиях сильного течения и ветро-волнового воздействия. При этом используются малотоннажные суда-носители, простейшие спуско-подъемные устройства.

Эффективная система управления и документирования работ позволяет выполнять обследования силами малочисленного экипажа - руководитель работ, оператор подводного аппарата, матрос-наблюдатель.

Компьютерная технология обработки результатов обеспечивает автоматическую подготовку отчетных документов - карт-схем, графиков, таблиц и текстовых отчетов.

ПРИМЕНЕНИЕ

НЕОБИТАЕМЫХ ПОДВОДНЫХ АППАРАТОВ

СЕРИИ “THE NORTH STAR”

 Поиск и обследование аварийного газопровода  Подледное обследование трубопровода  Исследование процессов намораживания льда на подводный газопровод в период его зимней эксплуатации  Поиск экологически опасных затонувших объектов Природоохранное обследование очистных сооружений  Поиск и геодезическая привязка затонувших объектов  Обследование пляжных зон и картографирование опасных объектов  Комплексное приборное обследование и картографирование подводных переходов магистрального газопровода

 Неразрушающий дистанционный контроль технического состояния подводного трубопровода магнитометрическими и ультразвуковыми приборами  Обследование донной поверхности типа “нечистый грунт” в условиях открытого моря  Установка захватов-подъемников на подводные объекты

Рис. 4.111. Спуск подводного аппарата "Полярная звезда" на воду

Рис. 7.4000. Подводный аппарат "Полярная звезда" перед подледным погружением

После 2000 года с учетом опыта проектирования и эксплуатации подводных аппаратов в университете были созданы привязные поисковые и специальные аппараты "Поиск" и "Инспектор".

Первый из них включает в себя две модификации – базовую (для глубин 150 м) и глубоководную (500 м) модель. В массово-габаритных размерах, близких к аппаратам типа "Северная звезда", удалось разместить расширенный состав современной аппаратуры и предусмотреть более чем в три раза большую глубину погружения.

Подводные аппараты серии "Инспектор" имеет массу 35 кг и относится к аппаратам мини-класса. Имеет габариты 0,966х0,6х0,45 м и развивает подводную скорость до 4 уз. Увеличенная длина кабель–троса позволяет производить эффективный поиск и инспекцию затонувших объектов с использованием видео- гидроакустическими и магнитометрическими приборами, а также производить простые подводно-технические роботы с использованием манипуляторов.

Среди практических работ, выполненных аппаратами серий "Поиск" и "Инспектор" в последние годы, такие, как обследование в Черном море трагически погибшего в 1941 году пассажирского теплохода "Ленин" и затонувшего в 1912 году теплохода "Цесаревич Алексей", поиск и обследование затонувших образцов минно-торпедного оружия, участие в противоминных операциях в районе острова Змеиный, обследование подводных трубопроводов, поисковое обеспечение подводно-археологических экспедиций института археологии АН Украины и т. п.

В 2009 году успешно применялся при археологических изысканиях на Черном море необитаемый привязной телеуправляемый подводный аппарат "Софокл" со встроенным гидролокатором кругового обзора "Акинак", рассчитанный на глубину погружения 150 м, габаритными размерами 1,13х0,62х0,47 м, массой 65 кг и скоростью подводного хода 3,9 уз. Николаевские специалисты обнаружили древний византийский драмон на глубине 127…130 м, на расстоянии 20 км от берега.

Рис. 4.111. Подводный аппарат "Софокл": а) под водой; б) в лаборатории