Панцирь для гидрокосмоса: отгнева нептуна

Панцирь для гидрокосмоса: отгнева нептуна
    Всего в мире эксплуатируется 39 скафандров с рабочей глубиной погружения 300−365 м и 5 скафандров — с рабочей глубиной до 605 м (модель HS2000)
    Стоят на вооружении аварийно-спасательных работ ВМС Франции (от 1 до 300 м), ВМС Италии (от 3 до 300 м), ВМС Японии (от 4 до 365 м), ВМС США (от 1 до 300 м, от 4 до 605 м), ВМФ России (от 8 до 365 м)
    По окончании трагедии АПЛ «Курск» Управление поисковых и аварийно-спасательных работ ВМФ России в 2002 году купило у американо-канадской компании OceanWorks Int.
    Corp. восемь нормобарических скафандров Newsuit HS1200 (цифра свидетельствует глубину работы в футах — 365 м)

На переднем крае освоения глубин — подводные роботы и батискафы. Это разведчики, они предназначены по большей части для наблюдения, не смотря на то, что их манипуляторы разрешают брать пробы и образцы (вспомните, как Джеймс Кэмерон снимал собственный известный «Титаник» при помощи русских глубоководных аппаратов «Мир»). Но все чаще появляется необходимость в работе на глубинах в много метров, а ее способен выполнить лишь человек.

Главные клиенты — нефтяные компании, которым нужно строить подводные буровые платформы, и армейские, которым необходимо иметь замыслы на случай спасательных либо подъемных работ (случай с «Курском» очень показателен).

Под водой

При работе на громадных глубинах (от 60 м) используются два главных способа подводных работ. Первый — это способ долгого нахождения (saturation dive). В этом случае водолазы погружаются в мягких скафандрах, но дышат не воздухом (он на таких глубинах токсичен), а особыми газовыми смесями (гелий + кислород + азот).

Перед погружением водолазы пара дней выполняют в барокамере, дабы приспособиться к давлению на нужной глубине, в том месте же они живут в перерывах, а опускают их под воду и поднимают на судно в водолазном колоколе. По окончании завершения работ требуется долгая декомпрессия (десятки дней).

Эксплуатация сложных барокомплексов (барокамера, водолазный колокол, спускоподъемное устройство, совокупность подготовки дыхательной смеси) стоит дорого и требует бессчётного технического и медицинского персонала. Исходя из этого такие совокупности тяжело применять, к примеру, для спасательных работ: их запрещено оперативно развернуть.

Более современный способ подводных работ — погружения в нормобарических скафандрах. Слово «нормобарический» свидетельствует, что в для того чтобы скафандра обычное водолаз и атмосферное давление дышит простым воздухом. декомпрессия и Компрессия при таких погружениях не необходимы, не нужно барокамера, не ограничена декомпрессионными рамками всплытия и скорость погружения.

Комплект из скафандра, палубного оборудования и подъёмного устройства весит мало и возможно скоро переброшен к месту работ по воздуху. Время развертывания исчисляется часами, что критично для спасательных работ, где скорость свидетельствует грань между смертью людей и жизнью.

Броня крепка

По сути, нормобарический скафандр — это громадная консервная банка, лишь человек находится не снаружи, а внутри, как килька в томате. Стены данной «консервы» имеют толщину больше сантиметра и отлиты из алюминия (у модели HS1200), а у более глубоководной версии HS2000 — выкованы (и отфрезерованы), как латы у средневековых рыцарей — лишь толще.

Потому, что оболочка принимает на себя ужасное давление на громадных глубинах (от 30 до 60 воздухов), она совсем твёрдая. А водолазу, дабы не просто рассматривать рыбок через полусферический иллюминатор, но и делать, к примеру, резку, сварку, дефектоскопию либо спасательные работы, необходимо иметь возможность сгибать ноги и руки.

Для этого конечности сделаны «суставными» — они поделены на сегменты герметичными подшипниками особой конструкции, расположенными относительно друг друга под строго вычисленными углами: руки и ноги сгибаются за счет поворота сегментов. Такая схема снабжает подвижность твёрдой «скорлупы» при огромном внешнем давлении.

Дабы не усложнять конструкцию бессчётными пальцевыми суставами, вместо перчаток употребляются манипуляторы со сменными схватами, напоминающие щипцы либо клешни. Рядом с манипулятором смогут быть установлены разные инструменты (к примеру, гайковерт, дрель либо устройства дефектоскопии).

Подводный вертолет

Ясно, что при таковой конструкции скафандра ходьба — не лучший метод передвижения (не смотря на то, что умелые пилоты применяют подвижность «ног» для удобства работы). Исходя из этого Newtsuit оснащен двумя двигателями, любой из которых вращает два гребных винта. Управляются они педалями — левая педаль осуществляет контроль перемещение по вертикали, правая — по горизонтали и поворот. «По методу передвижения Newtsuit больше напоминает вертолет, а не пешехода.

В то время, когда проводилось обучение экспертов ВМФ России, водолазам было нужно отучаться от привычки передвигаться привычным методом. Не напрасно же этих людей именуют пилотами», — смеется Борис Гайкович, инженер по эксплуатации скафандров Newtsuit компании «Дайвтехносервис». Как и у вертолета, винты скафандра вращаются на протяжении всего погружения с постоянной скоростью, а изменяется только их ход (угол атаки лопастей).

Таковой метод разрешает стремительнее и правильнее руководить перемещением (при наличии подводных течений это крайне важно). А вот «кресло» пилота совсем не вертолетное — оно скорее напоминает велосипедное седло.

Нам сверху видно все

Скафандр Newsuit — это практически маленькая субмарина. Но, не обращая внимания на собственную автономность, она привязана к кораблю обеспечения прочным «поводком» — кабель-тросом. И совсем не чтобы не потеряться — с поверхности по кабель-тросу подается электропитание на двигатели, освещение и совокупность газоочистки.

Оборвать кабель-трос фактически невозможно: он запланирован на рабочую нагрузку 907 кг (в модификации HS1200 для ВМФ России — 1200 кг) и на разрыв при нагрузке более 6 т. Единственный, кто может сделать это, — сам пилот. При запутывания троса его возможно перерезать при помощи особого механизма (затем пилот сбрасывает двигатели, всплывает на поверхность и ожидает, в то время, когда его подберут, найдя сигналы УКВ, проблескового либо гидроакустического маяка).

Кабель-трос помогает не только для подачи электропитания, но и для двухсторонней связи. Оператор на судне обеспечения слышит пилота и видит обстановку благодаря цветной камере (руководить ей он может самостоятельно). Для навигации (особенно в загрязненной воде) употребляется гидролокатор, его экран расположен перед оператором, что и «наводит» пилота.

Все сведенья (видео с камеры, переговоры, системы жизнеобеспечения и данные гидролокатора) записываются для предстоящего применения (к примеру, для Морского регистра Ллойда). Оператор (как и пилот) осуществляет контроль еще один крайне важный нюанс: показания совокупности жизнеобеспечения (содержание кислорода, углекислого газа, давление, температура, глубина, давление в баллонах).

И, наконец, подобно инспектору ГИБДД, останавливающему нарушителя взмахом жезла, при опасности столкновения оператор может вмешаться и со собственного пульта нажатием одной кнопки отключить питание на двигатели. Пилот кроме этого может сделать это, но включить питание снова возможно лишь с поверхности — таков метод обеспечения безопасности работ.

Лифт-кондиционер

В случае если зимний период, в холод, вам приходилось сидеть час-второй в машине с заглохшим мотором, вы приблизительно имеете возможность себе представить, как обстоит дело с климатом в цельнометаллического скафандра. Вода на тех глубинах, где производятся работы (в особенности в русских морях) достаточно прохладная, исходя из этого пилоты надевают утепленные костюмы а также забирают каталитические грелки. Очиститель при поглощении углекислого газа также выделяет тепло, что снабжает дополнительный обогрев.

А вот кондиционера в скафандре, увы, нет: в случае если вода теплая, приходится изобретать методы охладиться. К примеру, американские пилоты, трудящиеся в Мексиканском заливе на подводных нефтяных платформах на маленьких глубинах (30−40 м), по окончании часа работы просят разрешения «сбегать» на пара десятков метров глубже, где вода имеет намного более низкую температуру. А «остудившись», снова поднимаются и принимаются за работу.

Создатель благодарит компанию «Дайвтехносервис» за помощь в написании статьи.

Штучная работа

Характеристики скафандра Newtsuit HS1200

Рабочая глубина погружения: 365 м. Высота скафандра: 2,06 м. Вес на воздухе: 378 кг. Вес в воде: 0−2 кг. Рост пилота: 1,6−1,9 м. Материал: литой алюминий. Коммуникации: цифровая проводная сообщение, гидроакустическая сообщение (27 кГц). Совокупность жизнеобеспечения: кислородная, дублированная, замкнутого цикла дыхания, с очисткой от углекислого газа, с свободной аварийной вентиляцией, 6−8 часов в рабочем режиме и 42−48 часов в аварийном режиме.

Совокупность движителей: с постоянной скоростью вращения двигателей, с изменяемым углом атаки лопастей гребных винтов.

Любой узел контролируют на наличие недостатков пара раз — по окончании изготовления, по окончании установки и, наконец, целый скафандр полностью (сперва на испытательной глубине без человека, для HS1200 это 1,4 рабочей глубины, либо 511 м). После этого проводится тест на рабочей глубине с пилотом внутри, и лишь затем скафандр сертифицируется Морским регистром Ллойда.

Производство Newtsuit — штучное. Изготовление одного скафандра занимает полгода и стоит чуть больше миллиона американских долларов, от одного до трех месяцев изготавливается спускоподъемное устройство (еще полмиллиона долларов). В «набор» должны входить два скафандра — в одном трудятся, второй ожидает наверху в полной готовности на случай спасательного спуска.

Скафандр подгоняется под конкретного пилота значительно тщательнее костюма, сшитого в дорогом ателье. Регулируется протяженность корпуса, «штанин» и «рукавов», балластировка. В скафандре тесно, но умелые пилоты легко вынимают руки из «рукавов» и манипулируют тумблерами.

Кое-какие пилоты кроме того забирают под воду книжку и на протяжении пауз в работе успевают ее просматривать.

Не подвержены артриту

Не смотря на то, что мысль первого нормобарического скафандра показалась еще в 1715 году («машина для погружений» британца Джона Летбриджа), прогресс в данной области сдерживало отсутствие подходящих герметичных шарниров, действующий при громадном давлении. До XX века твёрдые («панцирные») скафандры относились, скорее, к области занимательных теорий. В начале XX века в первых настоящих панцирных скафандрах употреблялись маслонаполненные либо шаровые шарниры.

самые современные модели Newtsuit оснащены подшипниками конструкции Фила Ньюттена (патент США 4549753), и усовершенствованными соединениями на их базе (к примеру, патент США 6725464 — см. рисунок справа).

Шарниры скафандра Newtsuit являются гермоподшипники, в которых подвижный элемент-поршень передает внешнее давление маслу, находящемуся в особой полости. За счет таковой «масляной подушки» и обеспечивается вращение сегментов на любой глубине. В случае если происходит утечка масла и нарушение уплотнения, внешнее давление сдавливает подшипник, превращая его в неподвижный, но так же, как и прежде совсем герметичный элемент.

Статья размещена в издании «Популярная механика» (№27, январь 2005).

Избавление от гнева, эмоциональные панциря


Темы которые будут Вам интересны:

Читайте также: