Устройство для определения метода выхода подводников из аварийной подводной лодки (апл)

 

Изобретение относится к спасательному оборудованию для выхода личного состава из аварийной подводной лодки (АПЛ), лежащей на грунте, и может быть использовано на ПЛ ВМФ, подводных снарядах и других подводных объектах. Устройство содержит соединенные с блоком моделирования степени насыщения тканей организма азотом при выходе подводников методом свободного всплытия датчики давления в отсеке и за бортом, датчик времени и механизм включения последнего. Этот блок моделирования соединен с задатчиком постоянных величин снаряжения и шлюзовых устройств и с блоком сравнения степени насыщения тканей организма азотом, который в свою очередь, соединен с блоком моделирования режима выхода по буйрепу и с табло. Такое выполнение устройства обеспечивает автоматическое определение метода спасения в зависимости от внешних условий и условий в отсеках АПЛ. 1 ил.

Изобретение относится к области спасательного оборудования для выхода личного состава из АПЛ, лежащей на грунте и может быть использовано на ПЛ ВМФ, подводных снарядах и других подводных объектах.

Известно устройство для определения режима выхода (декомпрессии) водолаза после пребывания под водой, содержащее дифференциальный датчик давления и три тканевых имитатора насыщения организма азотом. [Патент США N 3463015 от 12.12.66 г.]. В зависимости от насыщения тканевых имитаторов водой возникает разность давления, которая преобразуется в электрический сигнал, отклоняющий стрелку указателя режима подъема водолаза.

Недостатком указанного устройства является наличие тканевого имитатора, дающего большую погрешность и не учитывающего индивидуальную предрасположенность водолаза к декомпрессионным расстройствам.

Наиболее близким к предлагаемому устройству по технической сущности относится устройство для обеспечения способа декомпрессии человека в барокамере, содержащее датчики давления и времени и блок моделирования степени насыщения организма азотом [прототип, патент Франции N 2379428]. Блок моделирования степени насыщения работает по закону, описываемому дифференциальными уравнениями, определяющими ткань с максимальным значением насыщения и моментом времени, в котором это происходит.

Однако проведение декомпрессии по предлагаемому в этом способе закону возможно только в специальных водолазных барокамерах, что не приемлемо при авариях на ПЛ в море.

При авариях на ПЛ в море самостоятельное спасение осуществляется методом свободного всплытия или выходом по буйрепу. Выбор метода выхода зависит от величины давления в отсеках АПЛ и времени пребывания подводников под давлением.

Технической задачей изобретения является создание устройства, определяющего автоматически метод спасения в зависимости от внешних условий и условий, сложившихся в отсеке АПЛ.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для определения метода выхода подводников из АПЛ, содержащем датчик давления в отсеке, датчик времени и блок моделирования степени насыщения тканей организма азотом при выходе подводников методом свободного всплытия согласно изобретению дополнительно содержится датчик давления за бортом и механизм включения датчика времени, которые вместе с датчиками давления в отсеке и времени, соединены с блоком моделирования степени насыщения тканей организма азотом при выходе подводников методом свободного всплытия, а последний соединен с задатчиком постоянных величин снаряжения и шлюзовых устройств и с блоком сравнения степени насыщения тканей организма азотом, который в свою очередь соединен с блоком моделирования режима выхода по буйрепу и с табло, при этом блок моделирования степени насыщения тканей организма азотом при выходе подводников методом свободного всплытия выполнен с возможностью работы по закону, описываемому дифференциальным уравнением: где Pe(t) = 0,79 [0,1 h(t) + 1]; h(t) = V_компр.(h) · t, для t ≅ t_компр.; h(t) = h_вспл. - V_вспл. (h) · [t - t_компр. - t_{экспоз.}, J, для t ≥ t_компр. + t_{экспоз.}; h(t) - текущая глубина, м; V_компр. (h) - скорость компрессии, зависящая от глубины, м/с; V_вспл.(h) - скорость всплытия, зависящая от глубины, м/с; h_вспл. - глубина всплытия (глубина с которой производится спасение), м; t_компр. - время компресссии, с; t_{экспоз.} - время экспозиции на глубине всплытия, с; S_ср - степень насыщения условных тканей организма азотом, кгс/см²;
P_e(t) - текущее значение абсолютного давления, кгс/см².

Техническим результатом, который получается при осуществлении предлагаемого изобретения является получение рекомендаций по методу спасения в зависимости от глубины и условий, сложившихся в отсеке АПЛ.

Устройство для определения метода выхода подводников из АПЛ схематично показано на чертеже 1.

Устройство состоит из датчиков давления за бортом 1 (глубины) и давления в отсеке 2, датчика времени 3, включающего этот датчик механизма 4; блока моделирования степени насыщения условных тканей организма азотом при выходе подводников методом свободного всплытия 5; блока сравнения степени насыщения тканей организма 6; блока, моделирующего режим выхода по буйрепу 7; задатчика постоянных величин снаряжения и шлюзовых устройств 8 (типа спасательного снаряжения, спасательного люка, торпедного аппарата или рубки) и табло 9.

Работа устройства для определения метода выхода подводников из АПЛ осуществляется следующим образом.

В задатчик постоянных величин снаряжения и шлюзовых устройств 8 вводятся характеристики спасательного снаряжения и шлюзовых устройств ПЛ (V_компр., V_вспл., t_компр., t_{экспоз.}).

При возникновении аварийной ситуации с повышением давления в отсеке свыше установленного порога, автоматически или вручную включается механизм 4, который дает команду на включение датчику времени 3. Датчики давления 1 и 2 включены постоянно. Сигналы от датчиков давления 1, 2 и времени 3 поступают в блок моделирования степени насыщения организма азотом при выходе подводников методом свободного всплытия 5. При выходе методом свободного всплытия, в этот же блок поступают сигналы от задатчика постоянных величин снаряжения и шлюзовых устройств 8. Блок моделирования степени насыщения организма 5 работает по закону, описываемому дифференциальным уравнением:

где P_e(t) = 0,79[0,1 h(t) + 1]; h(t) = V_компр.(h) · t, для t ≅ t_компр.; h(t) = h_вспл. - V_вспл.(h) · [t - t_компр. - t_{экспоз.}], для t ≥ t_компр. + t_{экспоз.};
h(t) - текущая глубина, м;
V_комп. (h) - скорость компрессии, зависящая от глубины, м/с;
V_вспл.(t) - скорость всплытия, зависящая от глубины, м/с;
h_вспл. - глубина всплытия (с которой производится спасение), м;
t_компр. - время компрессии, с;
t_{экспоз.} - время экспозиции на глубине всплытия, с.

S_ср - степень насыщения условных тканей организма азотом, кгс/см²;
P_e(t) - текущее значение абсолютного давления, кгс/см².

При этом сигнал, характеризующий величину уровня насыщения организма азотом, поступает в блок сравнения степени насыщения тканей организма азотом 6, где сравнивается с величиной предельного уровня насыщения организма азотом по методу свободного всплытия. Если эта величина меньше предельного уровня насыщения организма на табло 9 поступает сигнал "Выход методом СВ из спасательного люка" или "Выход методом СВ из торпедного аппарата", если больше - то сигнал поступает на блок, моделирующий режим выхода по буйрепу 7, а затем на табло 9 "Выход по буйрепу". Кроме того, на табло 9 поступают сигналы от датчиков давления 1, 2 и времени 3, причем регистрируются как текущее время, так и обратный отсчет, то есть фиксируется время оставшееся до перехода к режиму "Выход по буйрепу".

В качестве измерителя давления может использоваться стандартный датчик давления в морском исполнении типа ДД-1 с передающим преобразователем ПП-1.

В качестве датчика времени могут использоваться авиационные электрические часы. Таким образом, предлагаемое устройство состоит из стандартных блоков и датчиков, имеет незначительные массогабаритные характеристики, не представляет сложности в изготовлении и удобно в эксплуатации.

Формула изобретения

Устройство для определения метода выхода подводников из аварийной подводной лодки, содержащее датчик давления в отсеке, датчик времени и блок моделирования степени насыщения тканей организма азотом при выходе подводников методом свободного всплытия, отличающееся тем, что устройство дополнительно содержит датчик давления за бортом и механизм включения датчика времени, которые вместе с датчиками давления в отсеке и времени соединены с блоком моделирования степени насыщения тканей организма азотом при выходе подводников методом свободного всплытия, а последний соединен с задатчиком постоянных величин снаряжения и шлюзовых устройств и с блоком сравнения степени насыщения тканей организма азотом, который, в свою очередь, соединен с блоком моделирования режима выхода по буйрепу и с табло, при этом блок моделирования степени насыщения тканей организма азотом при выходе подводников методом свободного всплытия выполнен с возможностью работы по закону, описываемому дифференциальным уравнением

где P_e(t) = 0,79[0,1h(t) + 1]; h(t) = V_компр.(h) · t, для t ≅ t_компр.; h(t) = h_вспл. - V_вспл.(h) · [t - t_компр. - t_{экспоз.}], для t ≥ t_компр. + t_{экспоз.}; h(t) - текущая глубина, мм;
V_компр.(h) -скорость компрессии, зависящая от глубины, м/с;
V_вспл.(h) - скорость всплытия, зависящая от глубины, м/с;
h_вспл. - глубина всплытия (глубина с которой производится спасение), м;
t_компр. - время компрессии, с;
t_{экспоз.} - время экспозиции на глубине всплытия, с;
S_ср - степень насыщения условных тканей организма азотом, кгс/м²;
P_e(t) - текущее значение абсолютного давления, кгс/см².

РИСУНКИ

Рисунок 1