«В общей сложности прожил под водой пять лет». Моряк — о буднях на подлодке | ОБЩЕСТВО:Люди | ОБЩЕСТВО | АиФ Воронеж

Предлагается система электрохимической регенерации воздуха (ЭХРВ) АПЛ и ДЭПЛ, стоимость которой в пять раз меньше ХРВ.

Комплект В-64

Вскрытый комплект В-64. Источник: forum.xumuk.ru.

Комплект В-64 состоит из 25 штук регенеративных пластин на основе надперекиси калия, помещенных в герметичный ящик из оцинкованной стали с припаянной крышкой.

Текст научной статьи на тему «ОПТИМИЗАЦИЯ СИСТЕМ РЕГЕНЕРАЦИИ ВОЗДУХА ПОДВОДНЫХ ЛОДОК»

СУДОСТРОЕНИЕ 5’2003

ОПТИМИЗАЦИЯ СИСТЕМ РЕГЕНЕРАЦИИ ВОЗДУХА ПОДВОДНЫХ ЛОДОК

А. Ф. Новиков, канд. техн. наук (1 ЦНИИ МО РФ)

При исследовании эффективности любых технических средств находят применение две постановки оптимизационной задачи. В одной из них предпочтение отдается варианту, обеспечивающему наибольшую степень соответствия целевому назначению при соблюдении ограничений на ресурсные затраты. Во второй, основанной на принципе экономии ресурсов, наиболее подходящим считается вариант, где заданная цель достигается при минимальных ресурсных затратах.

При проектировании подводных лодок обычно используется второй подход к задаче оптимизации. Это в полной мере относится и к проектированию систем регенерации воздуха.

К показателям ресурсных затрат систем регенерации воздуха относятся: масса, объем, занимаемая площадь, энергопотребление, расход вспомогательных сред, трудоемкость обслуживания в период непрерывной эксплуатации, трудоемкость межпоходово-го ремонта, стоимость создания системы и ее эксплуатации.

Главное требование по назначению системы — ее производительность при определенных концентрациях кислорода и диоксида углерода. К основным общекорабельным требованиям относятся требования надежности, безопасности, отсутствия влияния на живучесть корабля, на физическое, химическое поля корабля и все типовые требования, предъявляемые к корабельному оборудованию.

Требования по назначению систем регенерации воздуха и основные общекорабельные требования оговариваются в технических заданиях на разработку систем и, как показывает опыт, в полной мере выполняются.

Оценка ресурсных затрат систем регенерации воздуха может проводиться по обобщенному показателю, в основу расчета которого положен способ преобразования натуральных значений показателей ресурсных затрат в безразмерную шкалу желательности (функция желательности Харингтона).

Сравнительный анализ обобщенных показателей ресурсных затрат систем электрохимической регенерации воздуха (ЭХРВ) совмещенного типа (когда производство кислорода и поглощение диоксида углерода осуществляются в одном технологическом процессе) и систем ЭХРВ раздельного типа (производство кислорода и поглощение ди-

оксида углерода технологически разделены) с твердым (ТРП) и жидким регенерируемыми поглотителями (ЖРП) диоксида углерода для атомных подводных лодок (АПЛ) показал бесспорную предпочтительность системы ЭХРВ совмещенного типа и системы ЭХРВ раздельного типа с ЖРП. Обобщенные показатели ресурсных затрат этих систем почти вдвое меньше показателя ресурсных затрат системы ЭХРВ с ТРП.

В то же время следует иметь в виду, что ресурсные затраты на системы ЭХРВ занимают весьма незначительное место в общих ресурсных затратах АПЛ. Их массогаба-ритные характеристики, энергопотребление, трудоемкость обслуживания и прочие показатели составляют десятые доли процента от значений аналогичных общекорабельных характеристик, поэтому их весовые коэффициенты, как правило, не принимаются во внимание. В связи с этим на АПЛ эксплуатируются как системы ЭХРВ раздельного типа с ТРП, так и совмещенного.

На основании заключения о приемлемости для АПЛ систем ЭХРВ, отличающихся по обобщенному ресурсному показателю в два раза, можно сделать вывод о вполне допустимой технологической решенности электрохимической регенерации воздуха ПЛ по таким основным ее характеристикам, как масса, объем, занимаемая площадь, электропотребление, весомость которых составляет 70% от обобщенного показателя.

Анализ наиболее перспективных технологий ЭХРВ показывает, что их реализация не приведет к изменению сделанного вывода.

Таким образом, основными показателями ресурсных затрат, которые становятся определяющими при выборе системы ЭХРВ для перспективных АПЛ, в настоящее время становятся стоимость, надежность и трудоемкость обслуживания.

Несколько другую картину мы наблюдаем с регенерацией воздуха на дизель-электрических ПЛ (ДЭПЛ). На них используются средства химической регенерации воздуха (ХРВ), в которых используются надперекись калия, гидроокись лития, хлорат и перхлорат натрия. Сравнительный анализ обобщенных показателей ресурсных затрат систем ЭХРВ и средств ХРВ для разных длительностей подводного плавания без учета стоимости показал, что сред-

СУДОСТРОЕНИЕ 5’2003

военное КОРАБЛЕСТРОЕНИЕ

ства ХРВ становятся конкурентоспособными даже с системами ЭХРВ с ТРП при длительности подводного плавания менее 30 сут. Определяющими при этом являются массогабарит-ные характеристики и занимаемая площадь.

При длительности подводного плавания 45 сут можно говорить о полуторакратном увеличении массо-габаритных характеристик системы ХРВ на ДЭПЛ по сравнению с системами ЭХРВ, и, как показывает опыт проектирования, такая цена ХРВ для ДЭПЛ, отличающихся гораздо меньшим водоизмещением по сравнению с АПЛ, становится чрезмерной. Кроме того, ориентировочные расчеты стоимости разработки и эксплуатации систем ЭХРВ и средств ХРВ показыва-

ют, что средства ХРВ обходятся в 5 и более раз дороже.

Основным препятствием реализации на ДЭПЛ современных технологий регенерации воздуха, вполне приемлемых для АПЛ, является дефицит электроэнергии.

В настоящее время можно констатировать, что возможности совершенствования традиционных средств ХРВ исчерпаны и следует искать нетрадиционные пути оптимизации системы регенерации воздуха ДЭПЛ. В этом смысле представляется наиболее целесообразным использование специфики эксплуатации ДЭПЛ — несколько суток подводного плавания при остром дефиците электроэнергии и затем несколько часов зарядки аккумуляторной бата-

реи при относительной достаточности электроэнергии. При этом целесообразно направление работ по созданию регенерируемых источников или накопителей кислорода и диоксида углерода, регенерация которых с затратами электроэнергии проводилась бы при зарядке аккумуляторных батарей (пополнение запасов кислорода, регенерация поглотителя диоксида углерода). В качестве возможных путей реализации этого направления можно рассматривать использование абсорберов и определенного запаса ЖРП диоксида углерода, регенерируемого при зарядке батарей, использование селективных мембран для создания запаса кислорода, регенеративных поглотителей кислорода и т. п.

МЕТОД АВТОМАТИЧЕСКОГО ПОИСКА ТОПОЛОГИЧЕСКИ СЛАБЫХ МЕСТ В КОМПОНОВКЕ КОРАБЕЛЬНЫХ СИСТЕМ

А. В. Ярошенко, докт. техн. наук (ВМА им. Н. Г. Кузнецова)

УДК 591.1-74:629.5

До последнего времени в конструкторских бюро при прокладке кабель-трасс учитывались три требования: минимальная длина прокладки; бифилярность прокладки силовых кабель-трасс постоянного тока; отсутствие наводок в слаботочных кабелях от сильноточных. Прокладка делалась исключительно вручную на основе личного опыта конструктора. При значительном росте количества кабель-трасс на

современных кораблях человек оказался не в состоянии проанализировать их все одновременно на предмет топологической совместимости с точки зрения живучести. При этом непреднамеренно делалось много ошибок. И только с появлением мощной вычислительной техники и соответствующего математического метода стало возможным автоматизировать контроль прокладки кабель-трасс по критерию

живучести. Для этого пришлось ввести новый термин — топологически слабое место в компоновке корабельных систем, под которым понимается такая совместная компоновка группы рядом размещенных элементов, одновременная потеря работоспособности которыми приводит к ухудшению выполнения хотя бы одной функции корабля.

Опишем метод поиска таких слабых мест.

1. На экране дисплея компьютера высвечивается план /-й палубы /-го отсека корабля (рис. 1).

2. Мышью обводится элементарная площадка АЭ. Принимается, что все элементы корабельных систем, которые расположены на этой площадке, теряют свою работоспособность (см. рис. 1).

Рис. 1. План палубы

Рис. 2. Список элементов, потерявших свою работоспособность

4 Судостроение № 5, 2003 г.

Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.

«Хотел быть просто моряком»

Виктория Молоткова, «АиФ-Воронеж»: Почему вы решили стать подводником?

Николай Локтионов: Вообще я хотел быть просто гражданским моряком и ходить в дальние плавания на сухогрузах или пассажирских судах, но попасть туда у меня не получилось. Срочную я служил в Закавказском военном округе, последние полгода службы гонял технику в Афганистан шофером. А после работал на заводе в военном цехе, где делали двигатели на танки. Учился параллельно в Рыльском техникуме на электромеханика. Как-то встретил знакомого, и он мне предложил идти к ним подводником. И я решил попробовать. Собирались вдвоем с другом, а получилось только у меня — и по здоровью, и по желанию. После техникума и проверки КГБ меня отправили служить на Северный флот. База «Гаджиево» (Мурманская область — ред.) – самая крупная база у нас на флоте. Когда-то там было очень много кораблей. 

Фото: Из личного архива/ Николай Локтионов

— На каких проектах подлодок вы служили?

— На 667А и 971. Причем два года в спецназе я на носителях служил, работал с гидронавтами (экипажами специальных атомных подводных лодок, работающими на глубинах в несколько километров, решая там секретные задачи – ред.). Есть такое подразделение, там служат специалисты все первого ранга, они занимаются разведкой больших глубин, вплоть до четырех километров. Их работа засекречена. Если особо не распространятся, они ведут и научную деятельность, и военную. Например, они обследовали «Курск» (подлодку, затонувшую в 2000 году – ред.). Я обеспечивал техническую подготовку, обслуживал комплекс в море, но с ними глубоко я не спускался, оставался на носителе, а они на станции спускались. Пока я служил, приходили молодые офицеры, которые потом получали большие должности. Проверенных людей они старались к себе забрать, чтобы они при них были. Поэтому я прослужил так долго — 20 лет.

— Куда вы ходили в плавание? 

— У меня десять боевых служб, десять автономных. В общей сложности под водой я прожил лет пять. В основном мы закрывали север — от Канады до Баренцева моря.

— Что больше всего запомнилось?

— Запомнилось, как ходили в Атлантику, около Кубы бродили. И авария в 1989 году в Гренландском море. Прорвало где-то в районе реакторного отсека прокладку. Гидравлические коммуникации все проходят снаружи отсека. Лодка — она как термос: у нее прочный и легкий корпус. В прочном мы находимся, а между прочным и легким корпусом — агрегаты, акустические системы, трубопроводы и цистерный балласт. Чтобы лодка погрузилась, она набирает воду, становится тяжелее. Тогда-то и произошел прорыв. Самое забавное, что, когда мы всплывали, командир меня заставил надеть шапку и теплую одежду, сказал: «Одевайся и жди меня в центральном». Я засмеялся и говорю: «Товарищ командир, сейчас надо мной все ржать начнут, подумают, что я хочу покурить выйти, а люк-то закрыт, мы под водой». А он мне: «Не обсуждается. Поднимайся». Смеяться действительно начали, но при командире затихли. 

Оказалось, что перископ подлодки в этот раз поднимался в специальную гильзу – немножко выше, чем обычно. И там становится очень холодно. Командир, зная, что я пишу песни, решил мне айсберги показать, чтобы я впечатления получил, поэтому заставил меня одеться потеплее. А потом нас встретили два больших боевых корабля и проводили домой. Там устранили неисправность, и мы пошли дослуживать дальше.

Принцип действия и особенности использования

РДУ.Внешний вид с открытой верхней крышкой.

Регенеративное вещество на основе надперекиси калия (КО2). Надперекись калия — это неорганическое соединение жёлтого цвета, которое образуется в результате сгорания расплавленного калия в чистом кислороде. Вступает в химическую реакцию с парами воды и СО2, находящимися в воздухе. Происходит экзотермическая реакция с выделением кислорода и поглощением двуокиси углерода. От 50 до 150 ккал/ч тепла, выделяющегося при протекании реакции, обеспечивают подогрев регенерируемого воздуха и его конвективное движение через РДУ. В результате воздух поступает через нижние окна установки и выходит через верхние. Для приведения РДУ в действие комплекты В-64 вскрываются специальным ключом. Одна установка вмещает до 36 штук регенеративных пластин.

РДУ приводятся в действие при достижении в воздухе предельно допустимой концентрации двуокиси углерода 0,8% объёмных, либо снижении концентрации кислорода до 19 % объёмных.

Доснаряжение РДУ не ранее чем через 15 часов, переснаряжение во всех отсеках пла — по команде центрального поста (ЦП).

При температуре воздуха ниже +10 °С производится пульверизация регенеративного вещества водой, для повышения его отработки.

При температуре воздуха выше +35 °С производится доснаряжение и переснаряжение РДУ при концентрации СО2 1,1% объёмных, для повышения отработки регенерации по двуокиси углерода.

Оптимальные условия работы:

  • допустимая нагрузка на одну РДУ от 1,7 до двух человек;
  • температура от +10 до +30 °С;
  • абсолютная влажность воздуха от 8 до 25 мг/л;
  • давление не более 1,5 кгс/см2.

При нарушении вышеуказанных условий возможен ускоренный рост концентрации СО2.

Регенерационная мощность комплекта В-64 составляет 64 человека в час.

Отработанные пластины укладываются в пустые металлические ящики В-64, заливаются для нейтрализации водой в количестве 1,0-1,5 литра на ящик и удаляются за борт по команде ЦП через устройство ДУК.

Сами пластины В-64 негорючи. Источником пожара(взрыва) являются горючие вещества и материалы, попавшие на них.

Правила использования СХРВ и меры безопасности при обращении с ними подробно изложены в ПХС №Г-77-82.

Внутри РДУ покрывались специальным асфальтопековым лаком №67 (ГОСТ 312-79); снаружи грунтом АК-070 (ОСТ 6-10-401-76) и затем «слоновкой» — эмалью ПФ-218Г (ГОСТ 21227-75).

Для обслуживания РДУ было положено иметь резиновый коврик, пару перчаток БЛ-1М, пластмассовые совок и смётку (по два комплекта на отсек). Это имущество использовалось исключительно для уборки «крошек» (пыли) регенеративного вещества пластин В-64, использование для других целей было строжайше запрещено.

Смотрите также:

  • 1000 км по Европе. Девушка из Воронежа прошла пешком по Пути Святого Иакова →
  • «Мы этой войной ранены». Подполковник в отставке — о службе в Афганистане →
  • «Поняла, что с меня хватит». Как девочка в 13 лет лишила родителей прав →
Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...