Способ эксплуатации подводных аппаратов
Владельцы патента RU 2635939:
Федеральное государственное унитарное предприятие "Крыловский государственный научный центр" (ФГУП "Крыловский государственный научный центр") (RU)
Изобретение относится к способам эксплуатации вооружения и военной техники, в частности к способам хранения и подготовки к пуску подводных аппаратов. Для эксплуатации подводных аппаратов на носитель загружают подводные аппараты (ПА) и размещают их на оборудованных для хранения местах. Механически закрепляют ПА от возможного случайного перемещения и хранят ПА на носителе в течение установленного срока. Производят техническое обслуживание и проверки ПА с целью контроля их работоспособности. Готовят ПА к пуску, для чего с помощью устройств ввода-вывода данных вводят в приборы управления ПА пусковые величины или задания для их функционирования после пуска с носителя. На носитель загружают ПА, состоящие из двух модулей - специального и транспортного. При хранении на носителе собранных ПА и/или раздельно их модулей производят замену отдельно взятого модуля по мере истечения его срока хранения. При подготовке ПА к пуску, в случае отсутствия ПА с требуемым модулем или его неисправности, производят замену модуля на имеющийся исправный модуль требуемого назначения, хранящийся отдельно. Достигается возможность варьирования количества ПА требуемого назначения, простота в погрузочных и транспортных операциях по замене составных частей ПА. 1 табл.
Изобретение относится к способам эксплуатации вооружения и военной техники, в частности к способам хранения и подготовки к пуску подводных аппаратов. Под подводными аппаратами (ПА) далее понимаются торпеды, мины, приборы помех, необитаемые подводные аппараты и другие средства, функционирующие в воде.
Известно, что устройство торпеды включает головную часть, в которой размещаются заряд взрывчатого вещества, взрыватель и аппаратура системы управления, среднюю часть с находящейся в ней энергосиловой установкой (ЭСУ) и хвостовую часть, где размещены движитель, приводы рулевых машинок, наружное оперение с рулями. Торпеда может быть противокорабельной, противолодочной или универсальной. Самонаводящиеся торпеды дополнительно оснащают автономными системами самонаведения [Военно-морской словарь / Гл. ред. В.Н. Чернавин. М.: Воениздат, 1989. - 511 с. Стр. 431].
Известны также самотранспортирующиеся мины (СТМ), например американская мина SLMM (Submarine-Launched Mobile Mine), которые устанавливаются в активных и оборонительных минных заграждениях. Такие мины представляют собой транспортировщик, в роли которого выступает торпеда, в головной части которой размещают мину или минный модуль [Скоп Д. Барлсон, Дэвид Э. Эверхарт и Скотт К. Трувер. Новейшая система подводного оружия - ключевой фактор трансформации войны на море: Пер. с англ. / Источник: Naval Engineers Journal, 2012, март, №124-1, с. 57-64. - СПб: НИИ КиВ ВМФ ВУНЦ ВМФ «Военно-морская академия», 2013. 17 с. и Электронный ресурс http://rucool.marine.rutgers.edu/atlantic/about_gliders.html].
Аналогично устроены известные самоходные приборы помех и необитаемые подводные аппараты (НПА), например американский НПА Manta, в которых также применяют транспортный и специальный отсеки (модули) [Подводные роботы: новые перспективы. http://filearchive.cnews.ru/img/onews/2009/12/14/100559.13238_real.jpg].
Эксплуатация показанных выше подводных аппаратов, как и другой техники, представляет собой комплекс мероприятий (использование, техническое обслуживание, транспортирование и хранение), обеспечивающий их нормальное функционирование в соответствии с показателями, установленными в технической документации [Военно-морской словарь / Гл. ред. В.Н. Чернавин. М.: Воениздат, 1989. - 511 с.; С. 484]. Хранение ПА на носителе составляет большую часть времени их эксплуатации и играет важную роль в решении им своих задач. Носителем ПА может являться подводная лодка, надводный корабль, летательный аппарат или береговой комплекс. С целью поддержания ПА в постоянной готовности к использованию в процессе их хранения на носителе производят техническое обслуживание, выполняют очередные и внеочередные проверки [Новиков А.В. Интегрированная ракетная система «Club-N». Обращение с ракетами на корабле. СПб.: ВМИ, 2004. - 64 с. С. 42].
Наиболее близким техническим решением по эксплуатации подводных аппаратов на носителе является способ [Новиков А.В. Интегрированная ракетная система «Club-N». Обращение с ракетами на корабле. СПб.: ВМИ, 2004. - 64 с. С. 31, 32, 42, 45], при котором ПА загружают на носитель, размещают их на местах, оборудованных для хранения ПА, механически закрепляют их от возможного случайного перемещения, хранят ПА в течение установленного срока, производят техническое обслуживание и проверки ПА с целью контроля их работоспособности, осуществляют взаимный обмен информацией между приборами носителя и приборами управления ПА с помощью устройств ввода-вывода данных, при подготовке к пуску с помощью устройств ввода-вывода данных вводят в приборы управления ПА пусковые величины или задания для их функционирования после выпуска с носителя. При этом количество загружаемых на носитель ПА строго ограничено и определяется как размерами ПА, так и самого носителя. Так при погрузке ПА на подводную лодку часть ПА загружают в торпедные аппараты (ТА), а другую часть - на предназначенные для этого стеллажи [Энциклопедия будущего адмирала. О флоте и кораблях. СПб.: ООО «Издательство «Полигон», 2003. - 448 с.]. В связи с ограничениями по количеству ПА, загружаемых на носитель, число ПА требуемого назначения определяют из ожидаемой потребности для решения стоящих перед носителем задач. Однако в действительности потребность в ПА требуемого назначения может превысить планируемое значение, поэтому возможная нехватка ПА требуемого назначения на носителе является существенным недостатком известного способа хранения и подготовки к пуску подводных аппаратов.
Другой недостаток существующего способа эксплуатации подводных аппаратов является следствием использования на носителе ПА, заранее укомплектованных на базе снабжения. Так как сроки хранения головной части торпеды, СТМ или НПА могут существенно отличаться от сроков хранения их ЭСУ, а раздельное хранение и эксплуатация составных частей ПА на носителе не предусмотрена, то по окончании срока эксплуатации какой-либо составной части ПА с меньшим сроком хранения, подлежит сдаче с носителя на базу снабжения весь ПА. В результате вместо замены отдельных модулей производят замену ПА в целом, что значительно усложняет и удорожает погрузо-разгрузочные и транспортные работы.
Целью изобретения является разработка способа эксплуатации подводных аппаратов, при котором в процессе решения носителем своих задач обеспечивается возможность варьирования количества ПА требуемого назначения, а также сокращаются и упрощаются погрузочные и транспортные операции по замене составных частей ПА с истекшими сроками хранения.
Данная цель может быть достигнута за счет того, что способ эксплуатации подводных аппаратов, при котором на носитель загружают подводные аппараты (ПА), размещают их на оборудованных для хранения местах, механически закрепляют ПА от возможного случайного перемещения, хранят ПА на носителе в течение установленного срока, производят техническое обслуживание и проверки ПА с целью контроля их работоспособности, с помощью устройств ввода-вывода данных осуществляют взаимный обмен информацией между приборами носителя и приборами управления ПА, готовят ПА к пуску, для чего с помощью устройств ввода-вывода данных вводят в приборы управления ПА пусковые величины или задания для их функционирования после пуска с носителя. На носитель загружают ПА, состоящие из двух модулей - специального, предназначенного для решения определенной задачи, например, поражения подводной и/или надводной цели, разведки, постановки помех, и транспортного, предназначенного для доставки ПА в расчетное или требуемое место, соединенных между собой механизмом соединения, выполненным с возможностью обеспечения механического и электрического соединения модулей ПА друг с другом, а также загружают отдельные специальные и/или транспортные модули. При хранении на носителе собранных ПА и/или раздельно их модулей производят замену отдельно взятого модуля по мере истечения его срока хранения. При подготовке ПА к пуску в случае отсутствия ПА с требуемым модулем или его неисправности, производят замену модуля на имеющийся исправный модуль требуемого назначения, хранящийся отдельно.
Предлагаемый способ эксплуатации подводных аппаратов может быть реализован в ходе унификации оборудования и универсализации ПА, изготовления их в виде отдельных модулей, например, транспортного, отвечающего за движение ПА на маршруте, и специального, определяющего его функциональное предназначение. Тогда, присоединяя к транспортному модулю («хвосту»), тот или иной специальный модуль («голову»), получают ПА с определенным набором функций, например, противокорабельную, противолодочную или универсальную торпеду, необитаемый подводный аппарат (НПА), СТМ или комплекс помех.
В разработке подводных аппаратов у ведущих производителей в последние годы наметилась тенденция к унификации оборудования и универсализации ПА, а также к их модульному изготовлению, что является предпосылкой для практической реализации изобретения.
Способ эксплуатации подводных аппаратов может быть реализован следующим образом. На носитель вместе с укомплектованными ПА дополнительно загружают специальные модули, небольшие массогабаритные характеристики которых делают возможным оборудовать для них дополнительные места хранения. Избыток специальных модулей позволяет формировать на носителе большее число ПА требуемого типа, чем предусмотрено ранее. В случаях, когда мест для хранения дополнительных специальных модулей не хватает, то их оборудуют за счет одного или нескольких транспортных модулей, которые по своим массогабаритным характеристикам соответствуют трем, а то и четырем специальным модулям.
Расчет количества ПА носителя с учетом возможной перестановки модулей включает следующие величины: n - общее число загружаемых ПА; y - общее число универсальных транспортных модулей, используемых в загружаемых ПА; i=1…m - число типов ПА, использующих универсальный транспортный модуль, k - число мест для хранения специальных модулей, обустраиваемых при замещении ими одного транспортного.
Тогда общее число ПА i-го типа xi и подстыкованных к ним специальных модулей i-го типа zi, при условии их одинакового количества при загрузке находится по формуле
Если на носителе оборудуют места для хранения дополнительных специальных модулей в количестве Δzi, то суммарное число ПА i-го типа, которое может быть собрано на борту носителя в случае необходимости 
определится выражениями:
Здесь 
- суммарное число специальных модулей.
Если на носителе мест для хранения дополнительных специальных модулей нет, то их размещение производят на местах хранения ПА вместо одного или нескольких транспортных модулей. Тогда суммарное число ПА i-го типа, которое может быть собрано на борту носителя 
определится выражениями:
Так, например, для многоцелевой атомной подводной лодки (ПЛ) «Вирджиния» ВМС США предусмотрены места для хранения 26 торпед [По материалам зарубежных источников // Дайджест зарубежной прессы. Специальный выпуск №1, приложение к дайджесту №52, 2009. СПб.: ЦНИИ им. А.Н. Крылова, 2009]. Она может принять на борт при варианте загрузки с равным распределением типов ПА 13 универсальных торпед Mk 48 и 13 самотранспортирующихся мин SLMM.
В случае использования в ПА универсального транспортного модуля на борту ПЛ можно разместить вместо одного транспортного модуля три дополнительных специальных модуля - торпедного или минного. В результате такой замены на борту ПЛ можно собрать следующее количество ПА (торпед/мин):
- 13/13 - при штатной загрузке и равном соотношении xi=26;
- 14/11 или 15/10 - при перестановке специальных модулей (xi=25).
В случае, если на ПЛ загрузить шесть дополнительных специальных модулей вместо двух транспортных, то ПА могут быть подготовлены в количестве xi=24 в следующих пропорциях: 12…17/12…7.
Предлагаемый способ эксплуатации подводных аппаратов направлен на совершенствование процесса эксплуатации ПА на носителе и позволяет:
- обеспечить возможность варьирования количества ПА требуемого назначения на носителе в процессе его эксплуатации;
- оптимизировать сроки эксплуатации ПА на носителе;
- упростить и ускорить погрузку ПА на носитель;
- снизить затраты при транспортировке ПА к носителю или на базу снабжения.
Возможность варьирования количества ПА требуемого назначения на носителе в процессе его эксплуатации обеспечивается возможностью комплектации ПА требуемым специальным или исправным модулем, загруженным на носитель дополнительно.
Оптимизация сроков эксплуатации ПА на носителе достигается за счет эксплуатации на носителе модулей ПА в соответствии с их сроками эксплуатации и возможности обслуживания и замены требуемых модулей независимо друг от друга.
Ускорение процесса погрузки ПА на носитель и снижение затрат на их транспортировку на базу снабжения и обратно обеспечивается за счет возможности погрузки ПА в виде отдельных модулей, имеющих меньшие массогабаритные характеристики, оптимизации сроков их эксплуатации на носителе, а также за счет более эффективного использования возможностей транспорта по транспортировке.
Достижение положительного эффекта при осуществлении предложенного способа подтверждается сведениями, приведенными в Таблице 1 «Ожидаемые эксплуатационные свойства предложенного технического решения».
Таким образом, применение способа эксплуатации подводных аппаратов позволит при необходимости в ходе решения им задачи готовить на борту носителя подводные аппараты требуемого назначения за счет их комплектации дополнительно загружаемыми модулями при сохранении или незначительном увеличении выделенных мест хранения.
Способ эксплуатации подводных аппаратов, при котором на носитель загружают подводные аппараты (ПА), размещают их на оборудованных для хранения местах, механически закрепляют ПА от возможного случайного перемещения, хранят ПА на носителе в течение установленного срока, производят техническое обслуживание и проверки ПА с целью контроля их работоспособности, с помощью устройств ввода-вывода данных осуществляют взаимный обмен информацией между приборами носителя и приборами управления ПА, готовят ПА к пуску, для чего с помощью устройств ввода-вывода данных вводят в приборы управления ПА пусковые величины или задания для их функционирования после пуска с носителя, отличающийся тем, что на носитель загружают ПА, состоящие из двух модулей - специального, предназначенного для решения определенной задачи, например, поражения подводной и/или надводной цели, разведки, постановки помех, и транспортного, предназначенного для доставки ПА в расчетное или требуемое место, соединенных между собой механизмом соединения, выполненным с возможностью обеспечения механического и электрического соединения модулей ПА друг с другом, а также загружают отдельные специальные и/или транспортные модули, при хранении на носителе собранных ПА и/или раздельно их модулей производят замену отдельно взятого модуля по мере истечения его срока хранения, при подготовке ПА к пуску в случае отсутствия ПА с требуемым модулем или его неисправности, производят замену модуля на имеющийся исправный модуль требуемого назначения, хранящийся отдельно.
