Результат интеллектуальной деятельности: Спасательная шлюпка свободного падения для экстренной эвакуации персонала с морских объектов в ледовых условиях

Изобретение относится к области судостроения, в частности к плавающим спасательным средствам - шлюпкам и плотам, и касается вопроса обеспечения эвакуации и спасения персонала морских объектов в экстремальных случаях, а также экипажей судов, работающих в арктических и дальневосточных замерзающих морях.

Известна сбрасываемая спасательная шлюпка (патент на изобретение RU №2089439, 10.09.1997 [1]), содержащая корпус, выполненный с непроницаемыми модулями, каждый из которых имеет в нижней части два шарнира, посредством которых он установлен в корпусе с возможностью качания вокруг осей этих шарниров, при этом каждый модуль, за исключением носового, снабжен автономными системами вентиляции, освещения и внутренней радиосвязи, а также с закрепленными на корпусе несущим и страховочными тросами, неподвижно соединенными с верхними частями упомянутых модулей. Данное техническое решение принято за прототип.

Однако использовать известную шлюпку свободного падения с учетом ледовых условий не представляется возможным в силу того, что она:

- предназначена для эвакуации и спасения людей только на чистой воде;

- не имеет амортизирующего устройства, обеспечивающего безопасность персонала при контакте со льдом;

- не имеет возможности самостоятельно перемещаться с персоналом по льду после контакта со льдом.

Такие же недостатки имеют аналогичные устройства (авторское свидетельство SU №1720925 А1, 23.03.1992 [2], RU №2046053 С1, 20.10.1995 [3], WO №2003097439 А1, 27.11.2003 [4], заявка US №20130189883 А1, 25.07.2013 [5]).

Известно также техническое решение, направленное на создание спасательного средства для экстренной эвакуации персонала с морских объектов в ледовых условиях, обеспечивающего безопасный контакт со льдом при его сбрасывании с персоналом морского объекта и его дальнейшее самостоятельное движение по льду для покидания опасной зоны в арктических условиях (патент RU №2555078 С2, 10.07.2015 [6]).

При этом поставленная задача решается за счет того, что в спасательной шлюпке свободного падения для экстренной эвакуации персонала с морских объектов в ледовых условиях, содержащей корпус и амортизирующую систему снижения ударных нагрузок, корпус изготовлен из огнестойкого материала, а амортизирующая система снижения ударных нагрузок выполнена в виде расположенной на днище шлюпки амортизирующей подушки.

Также шлюпка оснащена побортно установленными реактивными соплами-движителями и расположенными в/на корпусе шлюпки баллонами высокого давления, связанными с соплами-движителями трубопроводами через управляемые задвижки.

В качестве материала корпуса спасательной шлюпки использован полиэфирный стеклопластик с заполнением из вспененного полиуретана.

При этом амортизирующая подушка выполнена из армированной резины с воздушными полостями.

Причем спасательная шлюпка оснащена посадочными средствами для персонала. Выполнение корпуса из огнестойкого материала, в качестве которого может быть использован армированный полиэфирный стеклопластик с заполнителем из вспененного полиуретана, обеспечивает ему необходимую прочность при падении шлюпки с персоналом с высоты после ее сбрасывания с морского объекта, а также огнестойкость шлюпки в случае пожара на морском объекте.

Оснащение спасательной шлюпки днищевой амортизирующей подушкой из армированной резины с воздушными полостями, позволяет смягчить удар о ледовое поле при падении шлюпки с персоналом и тем самым обеспечить безопасность персонала. Баллоны высокого давления со сжатым воздухом и два побортно установленных сопла-движителя, соединенные трубопроводами с баллонами высокого давления через управляемые задвижки, позволяют спасательной шлюпке самостоятельно переместиться от места падения на лед и покинуть опасную зону вместе с персоналом.

Недостатком известного устройства является то, что спасательная шлюпка может быть использована только при наличии однородного гладкого льда, а при наличии торосистых льдов может привести к аварийной ситуации самой спасательной шлюпки.

Кроме того, опыт проведения поисково-спасательных операций (ПСО) свидетельствует о том, что, как правило, гибель экипажа и персонала морских объектов происходят до прибытия сил ПСО. Следовательно приоритет в развитии поисково-спасательной техники должен быть отдан созданию эффективных индивидуальных и коллективных средств самостоятельного спасания, размещаемых на морских объектах. Поэтому перспективное спасательное средство должно оперативно обеспечивать эвакуацию персонала и экипажа аварийного объекта при возникновении чрезвычайных ситуаций не только на воду или лед, но и на удаление на безопасное расстояние от аварийного объекта для передачи спасенных прибывшим силам ПСО.

Задачей предлагаемого изобретения является создание спасательного средства для экстренной эвакуации персонала с морских объектов в ледовых условиях, обеспечивающего безопасный контакт со льдом при его сбрасывании с персоналом морского объекта и его дальнейшее самостоятельное движение по льду для покидания опасной зоны в арктических условиях.

Поставленная задача решается за счет того, что спасательная шлюпка свободного падения для экстренной эвакуации персонала с морских объектов в ледовых условиях, содержащая корпус и амортизирующую систему снижения ударных нагрузок, корпус изготовлен из огнестойкого материала, а амортизирующая система снижения ударных нагрузок выполнена в виде амортизирующей подушки, расположенной в корпусе шлюпки в районе ее днища, при этом шлюпка оснащена побортно установленными реактивными соплами-движителями и расположенными в или на корпусе шлюпки баллонами высокого давления, связанными с соплами-движителями посредством трубопроводов с управляемыми задвижками, в отличие от прототипа [6] дополнительно оснащена выдвижными крыльями по обоим бортам, аэрорулями, установленными в кормовой части спасательной шлюпки, и двумя гидролыжами, установленными в носовой части спасательной шлюпки, турбовинтовым движителем, установленным в кормовой части корпуса, корпус содержит нишу, которая ограничена носовым реданом, бортовыми килями и кормовой выдвижной аппарелью, трубопроводы с управляемыми задвижками также связаны с нишей, расположенной в корпусе по длине днища, бортовые кили спасательной шлюпки оборудованы боковыми воздушными трактами, выполненными в виде воздухозабортников, сочлененных из следующих друг за другом по длине спасательной шлюпки расположенных на днище поперечных насадок, выполненных в виде наклонных пластин.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором представлена предлагаемая спасательная шлюпка (сечение корпуса по диаметральной плоскости шлюпки (с вырезом в кормовой части)).

Спасательная шлюпка свободного падения для экстренной эвакуации персонала с морских объектов в ледовых условиях имеет прочный корпус 1, изготовленный из огнестойкого материала, в качестве которого использован армированный полиэфирный стеклопластик с заполнителем 2 из вспененного полиуретана. На днище шлюпки расположена амортизирующая подушка 3, выполненная из армированной резины с воздушными полостями 4, предназначенная для снижения силы удара при контакте со льдом после сбрасывания ее с персоналом с морского объекта. Спасательная шлюпка оснащена баллонами высокого давления со сжатым воздухом 5, расположенными в/на корпусе 1, и побортно установленными на корпусе реактивными соплами-движителями 6, обеспечивающими движение шлюпки с персоналом после ее сброса с морского объекта. Связь баллонов 5 с реактивными соплами-движителями 6 осуществлена трубопроводами 7 через управляемые задвижки 8. Спасательная шлюпка также оснащена выдвижными крыльями 9 по обоим бортам, аэрорулями 10, установленными в кормовой части спасательной шлюпки, и двумя гидролыжами 11, установленными в носовой части спасательной шлюпки, турбовинтовым движителем 12, установленным в кормовой части корпуса 1. Корпус 1 содержит нишу 13, которая ограничена носовым реданом 14, бортовыми килями 15 и кормовой выдвижной аппарелью 16, трубопроводы 7 с управляемыми задвижками 8 также связаны с нишей 13, расположенной в корпусе 1 по длине днища. При этом бортовые кили 15 спасательной шлюпки оборудованы боковыми воздушными трактами, выполненными в виде воздухозабортников 17, сочлененных из следующих друг за другом по длине днища спасательной шлюпки расположенных на днище поперечных насадок 18, выполненных в виде наклонных пластин для создания сплошной воздушной каверны.

Экстренная эвакуация персонала с морских объектов с помощью предложенной спасательной шлюпки свободного падения осуществляется следующим образом.

Спасательная шлюпка сбрасывается методом свободного падения с морского объекта вместе с размещенным на ней персоналом в ледовых условиях и за счет амортизирующей подушки 3 из армированной резины с воздушными полостями 4 обеспечивает безопасность пассажиров при падении. После сбрасывания и контакта со льдом включаются с помощью управляемых задвижек 8 реактивные сопла-движители 6, связанные с баллонами высокого давления 5, и шлюпка с персоналом покидает опасную зону. Прекращение движения спасательной шлюпки осуществляется посредством закрытия управляемых задвижек 8.

В корпусе шлюпки размещены посадочные средства 19 для персонала.

При наличии ледовых полей с надводной высотой не более 0,5 м или плавающих льдин из баллонов 5 через управляемые задвижки 8 воздух поступает в нишу 13, которая ограничена носовым реданом 14, бортовыми килями 15 и кормовой выдвижной аппарелью 16, которая предварительно выдвигается. При этом образуется воздушная каверна, и спасательная шлюпка осуществляет движение в режиме на воздушной подушке.

При наличии торосистых льдов выдвижные крылья 11 устанавливаются в рабочее положение, запускаются реактивные сопла-движители 6 и спасательная шлюпка в режиме полета на экране на высоте 1-2 м следует в безопасный район. Гидролыжи 11 предназначены для уменьшения динамических нагрузок при осуществлении посадки на водную поверхность, а также при необходимости при движении в режиме аэросани.

При этом реализуются следующие эксплуатационные характеристики применительно к навигационным и климатическим условиям в выбранных районах эксплуатации:

- в контактном режиме эксплуатироваться по воде, заболоченной местности, любой твердой относительно ровной поверхности, в том числе заснеженной или поросшей травой и мелким кустарником, по гладкому и торосистому льду (с высотой препятствия до 0,5 метра);

- в полетных режимах (экранном и внеэкранном) преодолевать торосистые пространства с высотой торосов до 2-х метров;

- эксплуатироваться до скорости ветра 20 м/с;

- преодолевать кромку ледяного поля при выходе с воды на лед и обратно;

- конструкция и материалы должны обеспечивать максимальную технологичность при изготовлении и ремонтопригодность при эксплуатации, материалы и конструктивные решения гибкого ограждения самоходной модели должны обеспечивать их функциональную работоспособность в диапазоне температур от минус 40…+40;

- иметь возможность длительной эксплуатации в условиях полярной ночи и плохой видимости по воде и битому льду при низких температурах окружающего воздуха с автономностью, достаточной для проведения спасательной операции;

- обладать многофункциональностью для выполнения различного круга задач, доставки спасателей и необходимого аварийно-спасательного оборудования к месту аварии в пределах поисково-спасательного района;

- навигационные системы должны обеспечивать его эксплуатацию в высоких широтах;

- иметь возможность базирования на морском объекте, берегу (на ледовых полях) и на воде.

Предлагаемая шлюпка свободного падения позволяет обеспечить экстренную эвакуацию и спасение персонала и экипажей с морских объектов в ледовых условиях, с дальнейшим перемещением спасательной шлюпки с персоналом по льду для покидания опасной зоны, что ее выгодно отличает от прототипа.

При этом, предлагаемая спасательная шлюпка может быть использована не только как средство эвакуации с морского объекта в ледовых условиях, но и как средство доставки спасаемых в безопасный район. Кроме того, появляется возможность реализации следующих достоинств предлагаемого технического решения:

- возможность многократного применения спасательной шлюпки как коллективного средства спасания экипажа морского объекта после передачи спасаемых силам ПСО в безопасном районе;

- возможность применения спасательной шлюпки как средства сил ПСО;

- увеличение вероятности успешного выполнения спасательных работ за счет совместного использования спасательной шлюпки как коллективного средства спасания экипажа морского объекта и как средства сил ПСО;

- снижение стоимости спасательной шлюпки на всех стадиях жизненного цикла за счет ее унификации с силами ПСО;

- возможность ее применения на различных режимах:

- водоизмещающий (плавание, глиссирование);

- экранный;

- аэросанный;

- на воздушной подушке.

Источники информации

1. Патент RU №2089439, 10.09.1997.

2. Авторское свидетельство SU №1720925 А1, 23.03.1992.

3. Патент RU №2046053 С1, 20.10.1995.

4. Патент WO №2003097439 А1, 27.11.2003.

5. Заявка US №20130189883 А1, 25.07.2013.

6. Патент RU №2555078 С2, 10.07.2015.