Непредсказуемость поведения морской и океанской стихии, всегда заставляет иметь высокую степень готовности к выполнению задач преодоления и ликвидации её последствий. Устранение таких последствий, направлено, в первую очередь, на обнаружение и спасение пострадавших людей. При этом, проведение спасательных операций с применением морской авиации, несмотря на то, что они носят случайный характер по месту и времени, можно классифицировать как нерегулярные вылеты с посадкой на необорудованную водную поверхность. Это полностью автономные, внеплановые вылеты, выполняемые без средств обеспечения в местах посадки и последующих взлетов спасательных самолетов – амфибий. Такие полеты гидроавиации в условиях ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций на водных пространствах, могут обеспечиваться дополнительным персоналом для технического обслуживания и возможного устранения неисправностей эксплуатируемой техники, комплектоваться специальным запасным инструментом и приспособлениями.
В экстремальных ситуациях, значительно возрастает вероятность получения самолетом – амфибией неустранимых экипажем повреждений или неисправностей, которые не позволят производить взлет с водной поверхности. В этом случае, профессионально отобранный экипаж самолета – амфибии должен быть готовым к нахождению самолета на плаву продолжительное время. Аналогичная ситуация может сложиться и в том случае, если на борт самолета – амфибии принято больше пострадавших, чем допустимо из условий его взлетной массы. И в этом случае, надо быть готовым к нахождению самолета-амфибии на плаву в пределах 2–4 суток до подхода судов, находящихся в данном районе. Морские законы предписывают любому из подоспевших судов принять на свой борт пострадавших и если возможно, в соответствии с техническими характеристиками судна – отбуксировать самолет к берегу для выполнения ремонтных работ и устранения неисправностей.
Цель исследования
Целью настоящего исследования является определение возможности создания технического средства, обеспечивающего безопасную швартовку самолета – амфибии, заправку его топливом, сжатыми газами, использование которого, в том числе, могло бы обеспечить погрузку – разгрузку, а также, техническое обслуживание самолета – амфибии на плаву на большом удалении от берега.
Основные требования к исследуемому объекту и его компонентам
В числе основных требований к созданию таких средств отмечаются следующие:
- обеспечение безопасного контакта лодки – фюзеляжа самолета – амфибии, имеющего тонкую обшивку, с причальным средством, в условиях волнения водной поверхности;
- обеспечение надежного крепления (швартовки) самолета – амфибии, гидросамолета к причальному средству;
- обеспечение безопасной посадки и схода пассажиров, (пострадавших) из самолета – амфибии, гидросамолета на причальное средство, возможность выполнения безопасной погрузки-разгрузки, заправки топливом и сжатыми газами;
- обеспечение соответствующей подготовки экипажей и техперсонала, наличие у них специального снаряжения и оборудования для работы на причальных средствах;
- обеспечение минимальной качки причального средства в условиях его эксплуатации на морях и в океане;
- возможность свободного демонтажа такого средства и укладки на корабль, после обеспечения совместной работы корабля Морского флота и самолета – амфибии;
- оснащенность плавсредств Морского флота, радиооборудованием для двухсторонней радиосвязи руководителя полетов с экипажами самолетов, судов, с водными средствами пожаротушения, судами – буксировщиками и иными средствами, обеспечивающими эксплуатацию гидросамолетов на плаву.
- оснащенность радиооборудованием морского диапазона самолетов – амфибий или гидросамолетов при работе на плаву, для связи с судами Морского флота.
Выбор схемы причального устройства
При выборе схемы и компоновки такого устройства были учтены результаты инициативных исследований, проведенные в ОНТТЭ «Ювенал» города Таганрога, и учтен опыт разработок зарубежных фирм. В число результатов исследований входят:
– результаты патентных исследований возможной конструкции такого устройства;
– результаты ранее выполненных исследований и конструкторских проработок авторов по выбору и оценке оптимальной компоновки и конструкции устройства;
Наиболее приемлемым вариантом для реализации предъявляемых требований к причальному устройству, с учетом результатов проведенных исследований, оказалась схема причальной системы, выполненной на основе «Плавучей платформы» (платформы). Она обеспечивает швартовку на плаву самолета – амфибии, гидросамолета, может использоваться, в частности, для коммерческих целей гидроавиации, и в иных отраслях экономики. С её помощью, возможно, обеспечить пересадку пассажиров с самолета – амфибии на корабль и наоборот.
Описание причальной системы и входящей в неё платформы
Техническое решение поясняется чертежами (рис. 1, 2).
Рис. 1. Вид системы сбоку в момент заправки самолета – амфибии
Рис. 2. Вид системы сверху
Рассматриваемая причальная система образована платформой 1, самолетом – амфибией 2, и кораблем Морского флота 3. Основой такой системы является платформа 1, которая относится к средствам – посредникам, между кораблем Морского флота 3 и самолетом – амфибией или гидросамолетом 2. Платформа 1 обеспечивает швартовку на плаву самолета – амфибии, гидросамолета 2 и позволяет произвести его заправку и техническое обслуживание на плаву. Транспортируется такая платформа 1 кораблем Морского флота 3, который находится в дежурном режиме в заданном районе, с размещенной платформой 1 на его борту. На корабле 3, в этом случае, предусмотрена специальная рама 4 крепления и транспортировки платформы1 в походном положении. Там же установлено поворотное грузоподъемное устройство 5 для спуска платформы 1 на водную поверхность и её подъема на корабль. Управление всеми процессами работы платформы 1 осуществляется из герметичной рубки 6 оператором управления агрегатами платформы 1.
Платформа 1 представляет собой четырехгранную пирамидальную конструкцию, с углом при вершине ≈ 100 ° в рабочем состоянии находящуюся на водной поверхности, вниз вершиной. Подводная часть, при этом, между гранями пирамиды примерно на ¾ имеет накладки (зашивку) 7 листовой конструкции, выполненную в виде граней пирамиды. Таким образом, пирамида зашивкой 7 ограничивает некоторый, довольно большой объем воды, который является инертным балластом. Значительное гидравлическое сопротивление, при перетекании воды из этого объема через незашитую часть при вершине пирамиды, способствует уменьшению качки платформы 1 на водной поверхности.
По периметру верхних балок 8, формирующих основание пирамиды, закреплены посредством шаровых шарниров с эластомерными демпферами водоизмещающие поплавки 9. Основание пирамиды покрыто жестким противоскользящим настилом 10, на котором, размещены раздаточные колонки топлива 11, масла 12, точки активной противопожарной защиты 13 и специальные краны подачи сжатых газов (кислород 14, азот 15, воздух 16). Установлен централизованный пост обеспечения электроэнергией 17. На настиле 10, установлены выдвижные трапы 18 для перемещения пассажиров и площадки для технического обслуживания самолета – амфибии 2. Установлены, также, и прикреплены к силовым элементам конструкции платформы, специальные, водозащищенные лебедки 19 и кнехты 20 для швартовки обслуживаемых самолетов – амфибий и гидросамолетов посредством канатов 21. По периметру настил окружен защитным ограждением 22.
Приемная часть 23 плавучей платформы, сформирована в верхней части конструкции пирамиды, (в основании и ниже) в виде параболического выреза в настиле 10 и выполнена эквидистантно обводам принимаемых самолетов – амфибий. Ниже этого выреза выполнена силовая параболическая конструкция, в которую вложены и закреплены специальные сменные камеры мягкого контакта 24. Как вариант, силовая параболическая конструкция, может быть соединена с гидравлическими демпферами, позволяющими значительно гасить возможные ударные нагрузки при грубом контакте самолета-амфибии 2, через сменные камеры мягкого контакта 24, с плавучей платформой 1.
Плавучая платформа 1 для обслуживания самолетов-амфибий 2, обладая регулируемой положительной плавучестью, за счет изменения объема водоизмещения поплавков 9, в рабочем состоянии, может заглубляться на определенную глубину.
После установки на водную поверхность, платформа 1 швартуется к кораблю посредством канатов 25, а её упор в борт корабля 3, обеспечивается специальными демпфируемыми свободноориентирующимися роликами 26.
27 – бортовые штуцера и разъемы для заправки самолета – амфибии на плаву.
28 – коммуникации подачи топлива, масел, сжатых газов и электрической энергии.
29 – вспомогательный катер – буксировщик.
З0 – переходной трап для технического персонала платформы и самолета – амфибии.
Работа платформы по обслуживанию самолета – амфибии
Плавучая платформа 1 работает следующим образом.
Корабль 3 Морского флота, находясь в предполагаемом районе приводнения самолета – амфибии 2 , несет на борту платформу 1 в походном положении. По команде капитана корабля, согласованной с руководителем полетов, корабельным грузоподъемным устройством 5, платформа 1 опускается на водную поверхность, с предварительно ослабленными швартовыми канатами 25. Корабельными лебедками, платформа 1 подтягивается к кораблю 3 до касания демпфируемыми свободноориентирующимися роликами 26 корпуса корабля 3 и фиксируется с учетом волнения водной поверхности. С корабля на жесткий противоскользящий настил 10 устанавливается переходной трап 30 и по нему на платформу переходит обслуживающий прием самолета-амфибии 2 технический состав.
Гидросамолет, самолет-амфибия 2, совершивший посадку на водную поверхность, на тяге собственных двигателей подруливает к обозначенному месту нахождения вспомогательного катера- буксировщика 29. Производится сцепка самолета – амфибии 2 с катером – буксировщиком 29. При этом с борта катера 29 на утки самолета 2, при активном содействии экипажа, передаются и крепятся буксировочные канаты 21. Другие концы буксировочного каната 21, закреплены на катере 29. Самолет-амфибия 2, на минимальной скорости, буксируется катером 29 к платформе 1, обеспечивая направление в приемную часть плавучей платформы 23 носовой части самолета 2. Убедившись в правильном направлении захода самолета в приемную часть плавучей платформы 23, при содействии технического персонала платформы, буксирные канаты 21 передаются на лебедки 19 плавучей платформы 1, и производится подтяг самолета – амфибии 2 к центру приемной части 23 плавучей платформы 1. Хвостовая часть самолета-амфибии, при этом, швартуется к бочке или удерживается, совершившим маневр катером – буксировщиком 29. Носовая часть самолета – амфибии 2 касается поверхностей сменных камер мягкого контакта 24 и скользит по ним, направляясь в центр приемной части 23. При этом одновременно ослабляется трос на бочке или на борту катера 29. По мере входа носовой части самолета – амфибии 2 в приемную часть 23 плавучей платформы 1 срабатывают датчики присутствия самолета 2, и выдается сигнал на дозаполнение сжатым воздухом от пневмосети сменных камер мягкого контакта 24. По завершению входа самолета в приемную часть 23 плавучей платформы 1, блоки камер 24 раздуваются и происходит окончательная мягкая фиксация самолета – амфибии 2 в приемной части 23 платформы 1. Члены экипажа самолета – амфибии и техперсонал платформы 1 производят окончательную фиксацию самолета 2 к кнехтам 20 канатами. Техперсоналом устанавливаются трапы 18 для перехода пассажиров и технического обслуживания самолета – амфибии 2.
В соответствии с руководящими документами по техническому обслуживанию самолета – амфибии на плаву, производится проверка количества топлива, наличие необходимого давления в системах. С корабля 3 на плавучую платформу 1 подаются силовые тросы, закрепляются, и по ним подаются шланги и кабели необходимых коммуникаций 28 с последующим подсоединением их к раздаточным колонкам и кранам (11, 12, 14 , 15, 16 , 17). От раздаточных колонок и кранов кабели и шланги коммуникаций 28 подаются к точкам заправки 27 на борту самолета – амфибии. В удаленные от плавучей платформы 1 точки заправки, кабели и шланги доставляются посредством надувных понтонов с помощью линей. Посредством якоря – кошки или линей зацепляются разъемы коммуникаций, страховочные петли к разъемам и самолету и производится их стыковка с потребными точками заправки 27 на борту самолета – амфибии 2.
Производится заправка самолета 2 необходимыми жидкостями, сжатыми газами и топливом.
Осматриваются внутренние отсеки лодки – фюзеляжа самолета – амфибии 2 на отсутствие течи. Сливается отстой. После контроля наличия полной заправки, шланги и кабели коммуникаций 28 отсоединяются от бортовых разъемов 27 самолета – амфибии и передаются на плавучую платформу 1. Производится заключительный осмотр самолета – амфибии 2 с платформы 1. Убираются трапы 18. Подсоединяется к кормовому гаку самолета – амфибии 2 трос катера – буксировщика 29. В сменных камерах мягкого контакта 24 уменьшается давление воздуха, и самолет 2 выводится из них. Далее заправленный самолет – амфибия буксируется к месту запуска двигателей. При наличии у двигателей самолета – амфибии 2 реверса или подруливающего устройства он может выходить из причала 1 на тяге двигателей. Запускаются двигатели, и самолет – амфибия 2 рулит на взлет.
На плавучей платформе 1 отстыкованные шланги и кабели коммуникаций 28 от раздаточных колонок (11, 12, 14 , 15, 16, 17) укладываются в места их хранения « по-походному». Корабельные шланги и кабели необходимых коммуникаций 28 отстыковываются от раздаточных колонок (11, 12, 14, 15, 16, 17) и возвращаются на корабль.
Грузоподъемным устройством 5 корабля Морского флота, плавучая платформа 1 убирается с водной поверхности, и она транспортируется на свое штатное место на корабле 3. На своем месте платформа 1 крепится «по-походному».
После всех операций, связанных с приемом, заправкой и обеспечением вылета самолета-амфибии 2, грузоподъемным устройством 5 корабля 3, катер-буксировщик 29 поднимается на палубу корабля 3 и на своем штатном месте крепится «по-походному».
Выводы
Таким образом, создана конструкция плавучей платформы, обеспечивающая возможность швартовки самолета – амфибии в открытом море к кораблю Морского флота для устранения технических неисправностей, заправки, перегрузки пассажиров, срочной доставки для оказания медицинской помощи пострадавших с разной степенью тяжести травм и увечий при ликвидации последствий произошедших аварий и катастроф в морях и океанах. Обеспечивает мягкое касание самолета – амфибии, его надежный захват и швартовку в суровых морских условиях.
Демпфирующие свойства конструкции приемной части плавучей платформы, позволяют выполнять операции посадки и высадки пассажиров с борта самолета – амфибии в более комфортных и безопасных условиях.
Наличие водяного балласта в конструкции платформы способствует уменьшению амплитуды её раскачивания, создает условия для безопасной работы по техническому обслуживанию самолета – амфибии и его заправке на плаву.
Библиографическая ссылка
Воронков Ю.С., Воронков О.Ю. ПЛАТФОРМА ДЛЯ ОБСЛУЖИВАНИЯ САМОЛЕТОВ-АМФИБИЙ НА ПЛАВУ // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. – 2016. – № 4-2. – С. 339-343;URL: https://applied-research.ru/ru/article/view?id=8967 (дата обращения: 18.04.2024).