// Вие четете...

Океан и Атмосфера

Изследователски подводни апарати. Част 2

„Което морето е погълнало, няма да се върне.“

Необитаеми подводни апарати. Необитаемите подводни апарати представляват голяма самостоятелна група подводни технически средства за изследване на океана и за изпълнение на несложни работи в неговите дълбини. НПА понастоящем широко се използват у нас в страната и в чужбина при изпълнение на изследвания и работи в интересите на различни ведомства. Ако в периода на 60-те години и началото на 70-те НПА са били създадени единични образци, то понастоящем те се строят в големи серии.

Това е предизвикано не само от интензивното развитие на работите по добива на нефт и газ от морското дъно, търсенето и разузнаването за твърди полезни изкопаеми на големи дълбочини, но и от това, че както показва опитът по изследванията с НПА, редица научни задачи, например преобладаващо повечето хидрофизични и геофизични изследвания на дъното, практически е възможно да бъдат качествено решени само с тяхна помощ.

НПА са получили също така своето признание, като мобилни и достатъчно ефективни средства за оказване на помощ на обитаемите ПА, претърпели аварии.

Основната особеност на НПА е отсъствието на човек на борда на апарата. В сравнение с обитаемите апарати, НПА има следните преимущества:

– голяма продължителност на непрекъсната работа под водата;

– малка маса и габарити;

– относително голяма маневреност;

– способност да работят в много по притеснителни условия;

– в редица случаи те са в малка зависимост от метеорологичните условия;

– малка стойност на постройка и експлоатацията (експлоатацията и обслужването на НПА е в 10 пъти по-евтино, отколкото обитаемите ПА);

– възможност за използване на кораби с не специална постройка.

Съществуващите и създаваните образци се различават преди всичко по дълбочината на потапяне, която съществено се определя от тяхното конструктивно изпълнение, от степента на сложност на системите на управление, а също така и от функционалните им възможности. В зависимост от дълбочината на потапяне могат да се определят три групи апарати: на малки дълбочини (до 600 м), на средни дълбочини (до 2000 м) и на големи дълбочини (над 2000 м).

Най-големия брой НПА са в първата група. Това са необитаемите апарати КЭРВ-I и КЭРВ-II (САЩ), Теленот (Франция), „Скат“ Русия, „Глория“ (Англия), „Пингвин“ (Германия) и т.н. Всички те представляват относително прости системи, способни да изпълняват точно толкова прости, ограничени функции и се явяват апарати от първо поколения.

Към втората група апарати със средна дълбочина на действие се отнасят „Теленот-II“, „Ерик-I“ (Франция), „Аида“ (САЩ), „Манта-1,5“, „Краб“ (Русия) и др. С ръста на дълбочината на действие възникват преди всичко проблеми по информационния обмен между апарата и обслужващия кораб. Това е по-малката по състав група, включваща в себе си апарати много по съвършени, с по-големи функционални възможности, сред които се намират системите от второ поколение.

Буксируеми НПА. Този тип НПА се използват за обследване на големи площи при океанографски изследвания, търсене на полезни изкопаеми и потънали обекти. Те обикновено имат обтекаема торпедо образна форма, позволяваща буксировка с големи скорости (до 8 възела). Изключение правят НПА за големи дълбочини (5000 – 6000 м), буксирани с относително малки скорости (1 – 2 възела) за осигуряване работата на оптичните системи и имащи рамкова конструкция, на която се установяват апаратурата и оборудването. Особеност на съвременните буксируеми НПА се явява провеждането на изследователски, поискови и разузнавателни работи, практически на всички дълбочини едновременно, по няколко информационни канала (оптичен, хидроакустичен, магнитометричен, радиометричен), което позволява да се получава най-пълен обем от данни за работата на изследванията.

Някои от тях по своята конструкция се състоят от два буксируеми модела, свързани помежду си с кабел-трос. Така например в НПА „Deeptow“ (Германия) първия модул се буксира на отстояние от грунда на 100 м и е снабден с хидролокатор с страничен обзор, а втория модул се буксира на отстояние от грунда на 5 – 10 м и е оборудван с теле и фото апаратура. Тази конструкция позволява с голяма точност привързването към мястото на изпълняваните работи, извършването едновременно на изследвания в широка полоса на обзора и уточняване на данните с помощта на оптиката.

Голямо значение имат изпълняваните с буксируеми НПА площни изследвания за оглед и изучаване на релефа на дъното и грунда с помощта на хидролокатор за страничен обзор. Така геологичната служба на САЩ съвместно с Института по океанография на Великобритания в 1981 г е било проведено хидроакустично обследване на континенталния склон на САЩ на трасе 5543 км, където обследваната площ съставлява повече от 100 000 км². При това се е използвал НПА „CLORJA“ с хидролокатор за страничен обзор, работещ на честота 6,5-6,7 кхц. Разрешаващата способност на хидролокатора е била достатъчна за определянето на крупно мащабната морфология на морското дъно, а също така за измерване и определяне на характера на неговите неравности. Установено било, че изследваната област е нарязана от голям брой каньони и напречни оврази, които до провеждането на снимката не били нанесени на картата.

Американската лаборатория „Jet Propulsion“ е построила НПА „АОТДР“, който е предназначен за картографиране на дъното и е оборудван с хидролокатор за страничен обзор, позволяващ откриването на обекти на дъното с диаметър до 1 м, и теле камера. Този НПА е разчетен за работа на дълбочини до 6000 м със скорост на буксировка 1 – 1,5 възела и извършващ снимка на дъното в полоса 1,5 км при отстояние от грунда от 30 – 75 м. Получената информация се предава по кабел на осигуряващия кораб, където тя се регистрира, обработва и изобразява на пулта за управление в реален времеви мащаб. НПА се отличават с висока производителност. Тактико – техническите данни на някои задгранични НПА са приведени в таблица 4.

Таблица 4

Привързани самоходни НПА. Този тип НПА е получил зад граница най-голямо развитие, благодарение на възможностите им да изпълняват голям обем различни подводни работи. Тези НПА се подразделят на три групи: малки, средни и големи.

Малките НПА, имащи маса около 100 кг и размери до 1 м, са снабдени с един вид апаратура (обикновено оптична) и са предназначени за изпълнение на инспекционни работи. Към тях се отнасят RSV-222 (САЩ), италиански „Filippa“ и UTAS-478, шведски „Sea Owl“, английски SMARTJE и UFO-300.

Към средните НПА се отнасят, имащи маса в пределите на няколко стотици килограма и размери до 2 м. Такива НПА имат обикновено рамкова конструкция, на която се закрепва оборудването. За осигуряване на добра маневреност те се оборудват с хоризонтални, вертикални и лагови движители. Тези НПА са предназначени за изпълнение на работи по оглед на подводни съображения, транспортиране на товари към мястото на работа и обратно, търсене и изваждане на потънали обекти и т.н. Към тях се отнасят RSV-150 (САЩ), канадски TROV и TREC.

Големите НПА имат маса между 2 и 5 т и размери повече от 3 м. Това са сложни многофункционални НПА, носещи на борда голям набор специална апаратура. Така английския „Consub-2“ с дълбочина на потапяне до 600 м е снабден с теле, кино, фото и стерео камери, хидролокатор със страничен обзор, акустичен профилограф, магнитометър, манипулатор и т.п.

Към НПА от този тип също се отнасят американския RUWS, френския PARS, шведския Saab Sub, принадлежащи на ВМС на тези страни и са предназначени за търсене на потънали обекти.

Тактико-техническите характеристики на някои привързани самоходни НПА са приведени в таблица 5.

Таблица 5

На въоръжение във ВМФ на РФ също има буксируеми, привързани самоходни и автономни НПА, чийто предназначение основно е за търсене и аварийно-спасителни работи. Тактико-техническите характеристики на някои от тях са приведени в таблица 6. Дадените апарати могат да се базират на ХИК пр. 862 и се използват за търсене на потънали обекти.

Таблица 6.

Буксируеми НПА

Привързани НПА

Автономни НПА

Дънни НПА. НПА от този тип могат да бъдат както буксируеми, така и привързани самоходни. Те са предназначени за провеждане на изследвания и работа непосредствено на морския грунд: при снимка на релефа на дъното, при търсене и разузнаване за твърди полезни изкопаеми и обикновено са снабдени с фото и теле апаратура, а също така със специална апаратура за обслужване на подводни обекти.

Дънните буксируеми НПА се буксират от осигуряващи кораби, плъзгайки ги по дъното и могат да се използват за провеждане на изследвания и работи на равен грунд. Използването на тези НПА в не обследвани райони може да доведе до тяхната загуба при зацепване в неравностите на грунда.

Голяма група представляват дънните самоходни апарати, предвижващи се по дъното на вериги или колела и са предназначени за изпълнение на различни работи на грунда. Те имат маса до няколко десетки тона, сравнително малка скорост (1,2- 2 възела) и са снабдени с крупно габаритни работни прибори с хидравлични приводи.

Примери за такъв се явява американския дънен НПА с верижно задвижване RUM-II, чийто базиране е предвидено да е на изследователски океанографски буй ORB.

Заключение. Подводните обитаеми апарати се намират в началото на своето развитие, техния коефициент на полезно действие за сега е доволно нисък. Всяка, даже най-простата, операция на дъното се изпълнява продължително време. Трябва да нараства нивото на автоматизация на изследванията, провеждани с подводен апарат, необходимо е създаването на робототехнически комплекс със супер визорно управление, което да осигурява качествено изпълнение на достатъчно разнообразни и сложни операции и измервания на подводния полигон.

Подводните необитаеми апарати, получили понастоящем широко приложение, ще се развиват и за в бъдеще. При това ще се появят буксируеми апарати със спускаеми минироботи за оглед на дъното по крайщата на траекторията на движение, вземане на проби от грунда и изплуване с тях на повърхността и т.н. Всичко това съществено ще повиши информативността и ефективността на подводните изследвания и ще снижи тяхната стойност.

Коментари

Все още няма коментари

Публикувай коментар