1. Системы и элементы глубоководной техники подводных исследований

1. Подводные аппараты для исследования океана их назначение и разновидности

Итак, подводные аппараты, делятся на две основные группы: обитаемые и необитаемые. Необитаемые, в свою очередь делятся на 2 вида: телеуправляемые и автономные.

Подводные необитаемые аппараты.

Автономный необитаемый подводный аппарат (АНПА)- это подводный робот чем-то напоминающий торпеду или подводную лодку, перемещающийся под водой с целью сбора информации о рельефе дна, о строении верхнего слоя осадков, о наличии на дне предметов и препятствий. Питание аппарата осуществляется от аккумуляторов или другого типа батарей. Некоторые разновидности АНПА способны погружаться до глубины 6000 м. АНПА используются для площадных съёмок, для мониторинга подводных объектов, например трубопроводов, поиска и обезвреживания подводных мин.

Рисунок 1 - Робот "Подводный инспектор", созданный при участии Инженерной школы ДВФУ, может работать как под водой, так и на земле

Рисунок 2 - в работе морской автономный робототехнический комплекс: включает малогабаритные автономные необитаемые подводный и водный аппараты /АНПА и АНВА/ (фото "ИПМТ")

Телеуправляемый подводный аппарат (ТНПА) — это подводный аппарат, часто называемый роботом, который управляется оператором или группой операторов (пилот, навигатор и др.) с борта судна. Аппарат связан с судном сложным кабелем, через который на аппарат поступают сигналы управления и электропитание, а обратно передаются показания датчиков и видео сигналы. ТНПА используются для осмотровых работ, для спасательных операций, для извлечения крупных предметов со дна, для работ по обеспечиванию объектов нефтегазового комплекса (поддержка бурения, осмотр трасс газопроводов, осмотр структур на наличие поломок, выполнение операций с вентилями и задвижками), для операций по разминированию, для научных приложений, для поддержки водолазных работ, для работ по поддержанию рыбных ферм, для археологических изысканий, для осмотра городских коммуникаций, для осмотра судов на наличие контрабандных товаров, прикреплённых снаружи к борту и др. Круг решаемых задач постоянно расширяется и парк аппаратов стремительно растёт. Работа аппаратом намного дешевле дорогостоящих водолазных работ несмотря на то, что первоначальные вложения достаточно велики, хотя работа аппаратом не может заменить весь спектр водолазных работ.В этой нише работают как маленькие аппараты класса «Гном» (весом ок. 40кг.), так и большие машины, весом до нескольких тонн, которые могут варить трубы, а также выполнять другие серьезные работы под водой.

Рисунок 3 - Телеуправляемый подводный аппарат ГНОМ Стандарт – Дайвекс

Рисунок 4 - Телеуправляемый подводный аппарат COMANCHE

Подводные обитаемые аппараты

По конструктивным особенностям в отдельные группы можно выделить аппараты следующих категорий:

Батиска́ф автономный (самоходный) подводный аппарат для океанографических и других исследований на больших глубинах. Основное отличие батискафа от «классических» подводных лодок состоит в том, что батискаф имеет лёгкий корпус, представляющий собой поплавок, заполненный для создания положительной плавучести бензином или иным мало сжимаемым веществом легче воды, несущий под собой прочный корпус, как правило изготовленный в виде полой сферы — гондолы (аналог батисферы), в которой в условиях нормального атмосферного давления находятся аппаратура, пульты управления и экипаж. Движется батискаф с помощью гребных винтов, приводимых в движение электромоторами.

Рисунок 5 - Батискаф "Мир" готовится к погружению.

Батипла́н или подводный самолёт (от др.-гр. βαθύς — «глубокий» и лат.planum — «плоскость») — неавтономный подводный аппарат, который использует для погружения гидродинамическую силу «подводных крыльев» вместо балластных цистерн. Батипланы используются для наблюдения под водой за работой тралов, подводных кино-фотосъёмок, для наблюдений за поведением рыбы в косяке в естественных условиях и в зоне действия рыболовного орудия и для других подводных исследований.

По способу погружения батиплан классифицируется как подводный аппарат с динамическим принципом погружения. Батипланы транспортируются на специально оборудованных судах, а в рабочем положении буксируются ими. Батипланы способны погружаться на глубину до 100—200 метров. Экипаж составляет 1-2 человека.

По принципу действия батиплан является «подводным планёром» с постоянной избыточной плавучестью; спущенный с судна он плавает на поверхности воды, а при буксировке под действием гидродинамических сил погружается и может быть удержан рулями на заданной глубине. Находящийся в прочном герметичном корпусе пилот-наблюдатель может управлять батипланом при помощи рулевого устройства.

.

Рисунок 6 - Батиплан "Тетис". Музей океанографии в Калининграде.

Аппараты с отсеком для выхода водолазов в воду — оснащены гипербарическим отсеком для транспортировки водолазов

Рисунок 7

Спасательные аппараты — оснащены пассажирским отсеком, стыковочным устройством и шлюзовой камерой для спасения экипажей подводных лодок.

Спасательные глубоководные аппараты типа «Приз» (проект 1855) — тип подводных аппаратов, использующихся Военно-морским флотом России.

В прессе СГА типа «Приз» часто называют батискафами, что не является верным.

Глубина погружения аппаратов «Приз» гораздо меньше любого из существовавших батискафов. Их компоновка аналогична компоновке подводных лодок (аккумуляторы находятся в прочном корпусе, там же находится двигательная установка, а вал выходит через прочный корпус).

В отличие от батискафов, аппараты «Приз» предназначены не для выполнения научных и океанографических исследований, а, прежде всего, для спасения экипажей аварийных подводных лодок с больших глубин: они могут непосредственно стыковаться к аварийным выходам подлодок. Материал корпуса, титан, позволил обеспечить работу аппаратов на глубинах до 1 000 м. Радиоэлектронное оборудование, входящее в комплект навигационного комплекса «Приза» позволяет самостоятельно определять своё подводное местонахождение и обнаруживать субмарину.

Рисунок 8 - Глубоководный спасательный аппарат типа «Приз»

Многоместные туристические подводные лодки — служат для подводных экскурсий, имеют пассажирский салон и дополнительные иллюминаторы.

Рисунок 9