научная статья по теме СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ СРЕДСТВ ВМФ ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ НА АВАРИЙНЫЙ ОБЪЕКТ Машиностроение

Текст научной статьи на тему «СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ СРЕДСТВ ВМФ ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ НА АВАРИЙНЫЙ ОБЪЕКТ»

СУДОСТРОЕНИЕ 4'2015

СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ СРЕДСТВ ВМФ ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ НА АВАРИЙНЫЙ ОБЪЕКТ

А. Г. Ерохин, канд. техн. наук, тел. 812-4224264, А. С. Агеев, И. В. Цатуров (НИИ спасания и подводных технологий ВУНЦ ВМФ «Военно-морская академия»)

Одной из задач поисково-спасательного обеспечения (ПСО) ВМФ является поиск и оказание помощи аварийным подводным лодкам, надводным кораблям, судам и приводнившимся летательным аппаратам. Частной задачей ПСО является передача электроэнергии на аварийный объект, находящийся в надводном положении. Задача передачи электроэнергии на аварийный объект, находящийся в подводном положении, не ставится по причине исключительной сложности реализации, а также согласно принятой концепции оказания помощи личному составу находящихся под водой аварийных объектов, предполагающей его незамедлительную эвакуацию.

В настоящее время средства передачи электроэнергии аварийному объекту, находящиеся на снабжении ВМФ, в основном стационарно размещены на судах, осуществляющих ПСО сил флота, и являются составной частью их электроэнергетической системы. К ним относятся спасательные суда и буксиры пр. 527М, 537, 712, 714, 733с, 1452, 5757, противопожарное судно пр. 1893. Задача передачи электроэнергии аварийному объекту также возложена на спасательное судно нового поколения пр. 21300.

Основным назначением средств передачи электроэнергии является обеспечение переменным трехфазным или постоянным током потребителей аварийного объекта, находящегося на расстоянии до 200 м в дрейфе или на мели, при волнении моря до 5 баллов. Эти средства могут также применяться для обеспечения безопасности плавучих объектов при их транспортировке по морю или внутренним водным путям.

Общая схема передачи электроэнергии на аварийный объект у всех судов практически одинакова и имеет отличие только в части элементной базы. Существующая в настоящее время типовая блок-схема построения системы передачи электроэнергии на аварийный объект приведена на рис. 1. Принципиальная схема устройства передачи электроэнергии приведена на рис. 2.

Случаи передачи электроэнергии потребителям аварийного объекта в практике

выполнения аварийно-спасательных работ крайне редки, что, в частности, обусловлено несоответствием электроэнергетических характеристик источников электроэнергии характеристикам электрооборудования аварийных объектов. Одним из наиболее характерных примеров является оказание помощи в 1972 г. спасательным судном «Бештау» (пр. 527) аварийной АПЛ К-1 9 (пр. 658) в надводном положении в районе Северной Атлантики [1]. На время проведения работ на борт спасательного судна было принято три переносные электростанции типов АБ-0,5/230 и АБ-10/230 с приводом от бензинового двигателя для последующей передачи на АПЛ. Однако указанные электростанции были категорически отвергнуты командиром аварийной АПЛ по причине нарушения противопожарной безопасности. Кроме того, эти электростанции вырабатывали однофазный переменный ток, а приданные к ним вентиляторы типа ЭВПМ были рассчитаны на работу на трехфазном переменном токе.

В настоящее время в нашей стране не наблюдается качественного прорыва в решении задачи развития средств передачи электроэнергии на аварийный объект. Перспективные проработки, которые проводились еще в Советском Союзе в 60—80-е годы ХХ века, не нашли своего продолжения. Разрабатывая комплексы систем и устройств для кораблей и судов по основному назначению и боевому применению, бюро-проектанты при создании средств передачи электроэнергии лишь удовлетворяют требования во многом устаревших руководящих документов, существующих и действующих на сегодняшний день, не учитывая современных потребностей. Так, например, в проекте спасательного судна нового поколения «Игорь Белоусов» (пр. 21300) схема передачи электроэнергии (рис. 3) мало чем отличается от схем, предложенных 30 лет назад и реализованных на спасательных судах предыдущих проектов [2]. Изменились лишь компоненты элементной базы, хотя энерговооруженность и габаритные характеристики самого судна позволяют улучшить сис-

Рис. 1. Типовая блок-схема построения системы передачи электроэнергии на аварийный объект

тему передачи электроэнергии на аварийный объект практически в несколько раз.

В то же время за рубежом средства передачи электроэнергии широко применяются при проведении подводно-технических, подводно-строительных, судоподъемных и спасательных работ. Это объясняется тем, что бесперебойное снабжение электроэнергией подвижных и неподвижных надводных и подводных объектов гарантирует нормальные условия обитаемости и работы личного состава, а в аварийных условиях, кроме того, — работу всех средств локализации и ликвидации повреждений. Однако ссылки на специализированные средства передачи электроэнергии аварийному объекту, находящиеся на вооружении аварийно-спасательных формирований ВМС зарубежных стран, в доступных отечественных и зарубежных источниках научно-технической информации обнаружить практически невозможно.

Отсутствие специализированной зарубежной информации по рассматриваемым техническим средствам можно объяснить двумя основными причинами:

— современные электроэнергетические системы боевых кораблей и спасательных судов способны вырабатывать достаточное количество электроэнергии, которое можно передавать на аварийный объект по кабелю через главный распределительный щит или щит приема питания с берега;

— мобильные комплексы генерирования электроэнергии являются техническими средствами двойного назначения, широко применяются в гражданских областях и, в случае необходимости, могут быть использованы для снабжения потребителей аварийного объекта.

Наличие отдельной информации, предложений и технических решений по передаче электроэнергии, в том числе и на аварийный объект, подтверждают активное ведение ра-

бот за рубежом в этих областях. Так, например, из зарубежного опыта известен случай проведения спасательных работ в октябре 1961 г. на американском транспорте «Пайо-нир Мюз», который сел на камни и оказался в положении, когда спасение самого судна было практически невозможно [3]. Для спасания груза на судно был передан аварийный дизель-генератор, что позволило привести в действие грузовые лебедки и перегрузить часть груза на подошедшие суда обеспечения.

Также существует информация [4], что во время буксировки одним из спасательных судов ВМС США «Grapple» (бортовой номер T-ARS 53) эсминца «Conolly» (бортовой номер DD-979) в 2003 г. на борт буксируемого корабля по кабелю передавалась электроэнергия.

Анализ современного состояния развития средств передачи электроэнергии за рубежом показывает, что этому вопросу уделяется значительное внимание. Однако оно не

Рис. 2. Принципиальная схема устройства передачи электроэнергии со спасательного судна на аварийный объект:

ВФ41 и ВФ64 — автоматы на ГРЩ; ЩБК — щит клеммный постоянного тока; ЩБТК — щит клеммный трехфазного тока; К — контрольный щит; V — вольтметр; А — амперметр; СУ — станция управления; РВ — регулятор возбуждения; Г — генератор преобразователя; ЭД — электродвигатель преобразователя; УГ — устройство герметизации кабеля

СУДОСТРОЕНИЕ 4'2015

ВОЕННОЕ КОРАБЛЕСТРОЕНИЕ

3-»гц3!0£

зогцШЕ

Рис. 3. Схема электрических соединений для системы передачи электроэнергии на аварийный объект с борта судна пр. 21300:

1 — агрегат выпрямительный ВАКС 40-230; 2 — устройство параллельной работы агрегатов; 3 — щит ЩБПК-400; 4 — щит ЩБТК-200; 5 — переключатель сетей автоматический АПС 531Р; 6 — кабель НРШМ 3 70 длиной 250 м; 7 — реостат Р-40М5

акцентируется на создании узкоспециализированных средств для использования только в целях оказания помощи аварийному объекту. Наблюдается универсализация общедоступных технических средств в целях обеспечения возможности их применения для решения специфических задач, связанных с оказанием помощи на море.

В соответствии с результатами исследований, выполненных специалистами НИИ спасания и подводных технологий ВУНЦ ВМФ «Военно-морская академия» [5], наиболее перспективной тенденцией развития технических средств ВМФ для передачи электроэнергии аварийному объекту является создание специализированного комплекса, базирующегося на принципах построения, которые учитывают техническую и электротехническую составляющие характеристик оборудования, входящего в его состав. Мобильные комплексы аналогичного назначения широко используются в организациях других министерств и ведомств, однако эти комплексы не соответствуют действующим требованиям ВМФ ни по степени защиты Щ ни по параметрам выдаваемой электроэнергии.

При рассмотрении технической составляющей характеристик комплекса необходимо учитывать, что он должен обладать универсальностью, автономностью и мобильностью. При этом мобильность комплекса является определяющей характеристикой и обуславливает его универсальность и автономность. В наибольшей степени этим условиям отвечает современная тенденция модульного построения. Размещение оборудования комплекса в двух морских 20-футовых контейнерах (рис. 4) позволит транспортировать его любым видом транспорта, а также автономно использовать комплекс практически с любого судна-носителя, имеющего свободную площадь палубы, достаточную для размещения контейнеров. Также обеспечивается возможность использования комплекса как с оборудованного, так и с необорудованного побережья для оказания помощи аварийному объекту, находящемуся на мели, а также, при необходимости судоподъема.

Размещение технических средств комплекса в стандартных

транспортных контейнерах накладывает определенные требования по массе и габаритам оборудования в диапазоне, ограничиваемом размерами и прочностными характеристиками контейнеров. При этом должны быть обеспечены необходимые электротехнические характеристики оборудования, входящего в состав комплекса.

С электротехнической точки зрения комплекс средств передачи электроэнергии на аварийный объект должен представлять собой совокупность электрических установок и электрических устройств, объединенных процессом производства, преобразования и распределения элект

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.

Показать целиком

Пoхожие научные работыпо теме «Машиностроение»