Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ СПАСЕНИЯ НА ВОДЕ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ СПАСЕНИЯ НА ВОДЕ

Изобретение относится к авиаморской технике спасения и жизнеобеспечения людей, терпящих бедствие на воде, и может быть использовано аварийно-спасательной службой морского флота.

Известны способы и устройства спасения людей, терпящих бедствие на море, разработаны инструкции и методические указания по поиску терпящих бедствие на море, а также описаны летательные аппараты (самолеты, вертолеты) в качестве современных средств, с помощью которых производится доставка и сброс на воду в зону действия по спасению лодок и плотов, а также доставка водолаза-спасателя одновременно с ними в определенных условиях спасения на море (слабое волнение на море) (Руководство по поиску и спасению на море (1МС08АК). М.: ЦРИЛ «Морфлот», 1982, с. 103 (поиск летательным аппаратом), 112-113 (спасение с помощью летательного аппарата) [1]).

Известны способы и устройства для оказания помощи терпящим бедствие плавсредствам (посадка на мель, потеря плавучести после пробоины), при этом не предусматриваются технические средства, доставляемые в срочных аварийных ситуациях авиационным способом (Я.И. Дунаевский. Снятие судов с мели. М.: Транспорт, 1980, с. 65 [2]).

Известны способы и устройства для тушения пожара на плавсредствах на море: тушение пожара на плавсредстве (судне и т.п.) со стороны моря осуществляется пожарными катерами, которые во время пожара, как правило, находятся на достаточно большом расстоянии от терпящего бедствие плавсредства (Е.Я. Дунаевский, А.В. Жбанов. Спасение на море. Справочник. М: Транспорт, 1991, с. 79-82) [3].

Известны конструкции эластичных средств спасения (лодок, плотов, понтонов) при аварийно-спасательных операциях на море (В.И. Алексеев. Эластичные конструкции для проведения аварийно-спасательных операций на море. Л.: Судостроение, 1989, с. 44 [4]).

Наиболее близкими к предлагаемому изобретению являются способы и устройства, описанные в книге: Н.М. Александров. Безопасность человека на море. Л.: Судостроение, 1983, с. 149-157 [5], патенты RU №2028248 С1, 09.02.1995 [6], RU №20411260, 09.08.1995 [7], RU №2226479 С2, 10.04.2004 [8], RU №2328407 С1, 10.07.2008 [9], RU №20114243 С1, 15.06.1994 [10], RU №2186707 С1, 10.08.2002 [11], RU №2062731 С1, 27.06.1996 [12], DE №4311473 А1, 13.10.1994 [13], US №5447115 А, 05.09.1995 [14], FR №2518491 А1, 24.06.1983 [15]. В этих способах и устройствах используются сбрасываемые неуправляемые надувные плоты и понтоны или управляемые подводные аппараты. В исходном положении, до момента их задействования, они находятся в сложенном состоянии и занимают сравнительно малые объемы, изготавливаются из водонепроницаемой ткани. Плот для придания плавучести заполняется нетоксичным негорючим газом при давлении 0,5÷0,6 МПа. В описанных способах и устройствах в качестве средства экстренной помощи для доставки их к месту бедствия на воде используются летательные аппараты (вертолеты, самолеты).

Способы спасения на воде и устройства для их осуществления, описанные в приведенных аналогах и прототипе, имеют ряд недостатков:

- относительно большую погрешность по расстоянию до цели спасения в момент приведения при доставке средств спасения в зону их действия на воде;

- отсутствие средств обнаружения цели и управления средствами спасения;

- недостаточную эффективность указанных устройств из-за отсутствия необходимых действий со стороны средств спасения (срочный подвод спасательного плота под человека).

Отмеченные недостатки устраняются способом и устройством для его осуществления, в которых решается задача обеспечения одним комплексным устройством способов спасения и жизнеобеспечения терпящих бедствие людей (патент №2288132 С2, 27.11.2006 [16]. Описанные способ и устройство приняты в качестве прототипа.

Устройство для реализации способа спасения на воде устройство выполнено в виде самонаводящегося подводного аппарата (СПА), снабженного акустической системой обнаружения и пеленгования целей-объектов спасения (людей) и специальными устройствами, действующими непосредственно у цели, обеспечивающими поддержание человека путем использования доставляемых самонаводящимся подводным аппаратом плотов.

Благодаря наличию в заявленном устройстве указанных элементов обеспечивается точная доставка средств спасения самонаводящимся подводным аппаратом по сигналам гидроакустического маяка (станции), которым заранее снабжен терпящий бедствие человек: в зоне спасения - захват человека выпускаемым из СПА сетью-тралом с последующим подводом под человека спасательной емкости-плота.

Существенным недостатком известного способа и устройства для его осуществления [16] является то, что он имеет существенные ограничения по использованию, ввиду того, что поиск терпящего бедствие может быть осуществлен только в случае если терпящий бедствие заранее оснащен гидромаяком.

Однако большинство аварий на морских объектах хозяйственной деятельности, имеющих техногенный характер, происходят неожиданно, и потерпевшие при этом бедствие люди, находящиеся в море, в большинстве случаев оказываются без индивидуальных средств защиты, включая гидромаяки.

Задачей предлагаемого технического решения является расширение функциональных возможностей известного способа и устройства для его осуществления.

Поставленная задача решается за счет того, что в способе спасения на воде, включающем определение места катастрофы, доставку авиационными носителями средств спасения к месту катастрофы, задействование средств спасения, при этом доставку средств спасения производят сбрасываемым с авиационных носителей самонаводящимся подводным аппаратом, снабженным акустической системой обнаружения и пеленгования терпящего бедствие человека, емкостью-плотом, которую выполняют из герметичного эластомерного материала, и сетью-тралом, осуществляют движения в воде самонаводящегося подводного аппарата по акустическим сигналам гидромаяка, которым до катастрофы снабжают терпящего бедствие человека, с не доходом до места цели на расстояние 3σ, где σ - среднеквадратичная ошибка определения места терпящего бедствие человека, выпускают из самонаводящегося подводного аппарата сеть-трал, осуществляют движение самонаводящегося подводного аппарата с раскрытой сетью-тралом до контакта с терпящим бедствие человеком, прекращают движение самонаводящегося подводного аппарата, отделяют от него емкость-плот, направляют емкость-плот по кабель-тросу, связывающему сеть-трал с самонаводящимся подводным аппаратом, под терпящего бедствие человека, при этом во время всплытия емкость-плот наполняют газом, источник которого заранее устанавливают на нем, дополнительно обнаружение терпящего бедствие человека выполняют путем зондирования гидросферы параметрическим гидролокатором в диапазоне разностных частот от 5 до 50 кГц, путем зондирования гидросферы гидролокатором шагового поиска с горизонтальным и вертикальным сканированием с использованием высокочастотного и низкочастотного каналов (60/153 или 85/215 кГц), путем видеонаблюдения посредством тепловизира, при этом в устройство для спасения на воде, используемое на месте катастроф и доставляемое к нему авиационными носителями, выполненное в форме самонаводящегося подводного аппарата, в состав которого входит акустическая система обнаружения и пеленгования терпящего бедствие на воде человека с размещенным на нем гидроакустическим маяком, сеть-трал в сложенном виде, связанная кабель-тросом с самонаводящимся подводным аппаратом, и емкость-плот, выполненная из герметичного эластомерного материала, на которой заранее установлен источник газа, дополнительно введены параметрический гидролокатор, работающий в диапазоне разностных частот от 5 до 50 кГц, гидролокатор шагового поиска с горизонтальным и вертикальным сканированием с использованием высокочастотного и низкочастотного каналов (60/153 или 85/215 кГц), тепловизир, приемоиндикатор спутниковой радионавигационной системы, информационным входом-выходом соединенный с информационным входом-выходом акустической системы обнаружения и пеленгования терпящего бедствие на воде человека.

Предлагаемые способ и устройство иллюстрируются чертежами, представленными на фиг. 1-3.

На фиг. 1, 2 показана последовательность действий способа спасения в случае оказания помощи терпящему бедствие на воде человеку.

На фиг. 3 показана конструктивная схема устройства для осуществления способа спасения на воде человека.

Способ спасения в варианте оказания помощи терпящему бедствие на воде человеку 1 (фиг. 1) осуществляется следующим образом. Как и в прототипе [16], после получения поисково-спасательной станцией (центром спасения) сигналов бедствия от радиомаяков или судовых радиостанций, которыми заранее снабжают терпящих бедствие или непосредственно с морского объекта хозяйственной деятельности, к месту происшествия направляются авиационные средства доставки (самолеты, вертолеты).

Устройство спасения в виде самонаводящегося подводного аппарата доставляется авиационными средствами непосредственно в район катастрофы, десантируется с самолета 3 с помощью парашюта или с вертолета сбрасыванием на малой высоте. СПА достигает водной поверхности и после заглубления на заранее установленную глубину хода в автоматическом режиме с помощью системы акустического обнаружения и пеленгования цели 8 движется в приповерхностном слое воды к пострадавшему человеку 1, если человек заранее обеспечен акустическим маяком 4.

При подходе к терпящему бедствие человеку 1 на расстояние 3σ до него, где σ -среднеквадратная ошибка определения расстояния, из СПА 2 выпускается сеть-трал 6, связанная с СПА 2 гибким силовым кабель-тросом 5, которая буксируется движущимся СПА 2 до контакта с потерпевшим, после чего прекращается движение аппарата, отделяется от СПА 2 емкость-плот 7, выполненный из герметичного эластомерного материала. Затем по кабель-тросу 5, соединяющему СПА 2 с сетью-тралом 6, к терпящему бедствие человеку (или непосредственно под него) направляют емкость-плот 7, наполняющуюся газом, источник которого находится на емкости-плоту.

При отсутствии у человека, терпящего бедствие, гидромаяка поиск терпящего бедствие осуществляется в следующей последовательности.

После приводнения СПА 2 по каналу спутниковой радионавигационной системы (приемоиндикатор 10), посредством антенны 11 со средства доставки СПА 2, транслируется сигнал на запуск движителей СПА 2.

После заглубления на заранее установленною глубину на СПА 2 включаются средства поиска терпящего бедствие у которого отсутствуют индивидуальные средства подачи сигнала бедствия, а именно параметрический гидролокатор 12, работающий в диапазоне разностных частот от 5 до 50 кГц, гидролокатор шагового поиска 13 с горизонтальным и вертикальным сканированием с использованием высокочастотного и низкочастотного каналов (60/153 или 85/215 кГц), тепловизир 14.

При обнаружении терпящего бедствие человека посредством средств поиска 12, 13, 14, путем определения его местонахождения, СПА 2 направляется в точку бедствия и выполняет операции в последовательности, как и при наличии у терпящего бедствие гидромаяка.

Устройство спасения человека на воде (фиг. 3) содержит в составе самонаводящегося подводного аппарата 2, приводимого в движение собственной энергосиловой установкой, кабель-трос 5, сеть-трал 6 и емкость-плот 7 с источником газа 9, акустическую систему 8 обнаружения и пеленгования цели, приемоиндикатор 10 спутниковой радионавигационной системы с антенной 11, параметрический гидролокатор 12, работающий в диапазоне разностных частот от 5 до 50 кГц, гидролокатор шагового поиска 13 с горизонтальным и вертикальным сканированием с использованием высокочастотного и низкочастотного каналов (60/153 или 85/215 кГц), тепловизир 14. Приемоиндикатор 10 спутниковой радионавигационной системы, информационным входом-выходом соединен с информационным входом-выходом акустической системы 8 обнаружения и пеленгования терпящего бедствие на воде человека.

Параметрический гидролокатор 12 представляет собой параметрический гидролокатор, который работает в диапазоне разностных частот от 5 до 50 кГц. Причем разностная частота может изменяться в указанном диапазоне как вручную (плавно), так и автоматически от импульса к импульсу через 2, 4, 6, 8 и 10 посылок. Шаг перестройки в автоматическом режиме составляет 175 кГц. Перестройка разностной частоты может осуществляться и в течение одного импульса по линейному закону (излучение линейно-частотно-модулированных импульсов). Длительность зондирующих импульсов меняется от 0,1 до 300 мкс. Средняя частота накачки составляет 165 кГц. Ширина характеристики направленности во всем диапазоне частот постоянна и составляет 4 градуса.

Аналогами параметрического гидролокатора 10 являются устройства, описанные в книге: Воронин В.А., Тарасов С.П., Тимошенко В.И. Гидроакустические параметрические системы. Ростов-на-Дону: Ростиздат, 2004, с. 224-268.

Гидролокатор шагового поиска 13 с горизонтальным и вертикальным сканированием представляет собой двухчастотный гидролокатор, высокочастотный и низкочастотный каналы (60/153 или 85/215 кГц) встроены в один корпус и предназначены для горизонтального и вертикального сканирования, сканирования по кругу, а также комбинированного вертикального сканирования и сканирования по полному или половине круга. Аналогом является гидролокатор шагового поиска с горизонтальным и вертикальным сканированием типа СН-300.

Тепловизир 14 представляют собой тепловизор типа MIC 412. Камеры изготовлены в точном соответствии с существующими стандартами и представляют собой наиболее надежную систему видеонаблюдения двойного спектра.

Компактный тепловизор 15 типа MIC 412 TI компании «Bosch» содержит высококачественный оптический модуль "день/ночь" и термический модуль FLIR, которые расположены в корпусе рядом друг с другом.

Модули камеры "день/ночь" с 18- или 36-кратным увеличением объединены с 50-миллиметровым неохлаждаемым тепловизором FLIR и обеспечивают развитые возможности формирования изображений, например, на основании колебаний спектральных температур или выделении "горячих" и "холодных" точек на расстоянии до 780 м. Тепловизор FLIR оснащен встроенным солнцезащитным устройством, обеспечивающим самонастройку камеры при прямом попадании на нее солнечного света.

Бесщеточная технология обеспечивает сверхнадежную бесшумную работу, а специальный преобразователь позволяет осуществлять непрерывное панорамирование на 360° и наклон на 320°.

Тепловизоры MIC1-412 совместимы со всеми соединительными кабелями, кронштейнами, управляющим оборудованием и источниками питания серии MIC1, что обеспечивает удобство установки, интеграции и эксплуатации.

Заявленные способ и устройство могут быть также использованы службами спасения Министерства по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий и службой поиска и спасения космонавтов и спускаемых космических аппаратов и др.

Источники информации

1. Руководство по поиску и спасению на море (1МС08АК). М.: ЦРИЛ «Морфлот», 1982, с. 103 (поиск летательным аппаратом), 112-113 (спасение с помощью летательного аппарата).

2. Я.И. Дунаевский. Снятие судов с мели. М.: Транспорт, 1980, с. 65.

3. Е.Я. Дунаевский, А.В. Жбанов. Спасение на море. Справочник. М.: Транспорт, 1991, с. 79-82.

4. В.И. Алексеев. Эластичные конструкции для проведения аварийно-спасательных операций на море. Л.: Судостроение, 1989, с. 44.

5. Н.М. Александров. Безопасность человека на море. Л.: Судостроение, 1983, с. 149-157.

6. Патент RU №20282480, 09.02.1995.

7. Патент RU №2041126 С1, 09.08.1995.

8. Патент RU №2226479 С2, 10.04.2004.

9. Патент RU №23284070, 10.07.2008.

10. Патент RU №20114243 С1, 15.06.1994.

11. Патент RU №21867070, 10.08.2002.

12. Патент RU №2062731 С1, 27.06.1996.

13. Патент DE №4311473 A1, 13.10.1994.

14. Патент US №5447115 А, 05.09.1995.

15. Патент FR №2518491 А1, 24.06.1983.

16. Патент №2288132 С2, 27.11.2006.