世界各国援潜救生装备概述

2014-04-02 04:01何思远李晓啸
海军医学杂志 2014年3期
关键词:脱险艇员救生艇

何思远,李晓啸

近数十年来,以信息技术为核心的高新技术的迅猛发展以及国家经济实力的不断提升,导致军事技术领域也发生了诸多深刻的变革,世界各国的军事武器装备的性能亦有长足的发展,一场新时期的军事技术革新正在悄然兴起。其中核动力攻击型潜艇因其杀伤力大、隐蔽性好及耐久力强,并且具备长距离、大范围的较强机动性能等优势,故而很快成为海军重要的作战力量和国家战略威慑力量,素有“水下蛟龙”之称。

然而,随着潜艇作战半径的持续增大与作战海域状况的愈加复杂化,潜艇发生意外事件的概率亦在不断增加。1963年,当时美国海军最先进的战舰——攻击型核潜艇“长尾鲨”号在美国科德角沿海失事,沉没于2 300 m深的海底,夺走了129名艇员的生命,造成潜艇史上最严重的悲剧。之后,美国海军当局投入巨资开始研究援潜救生技术,并于20世纪70年代初,研制成功用于援潜救生的深潜救生艇,而后将其完善发展成较为完整的援潜救生体系。2000年8月12日,俄罗斯海军的“库尔斯克”号奥斯卡级导弹核潜艇在一次军事演习中发生爆炸沉没,艇上118名官兵全部罹难,失事事件引起世界震惊,也再次为各国海军的援潜救生敲响警钟[1]。

各国在积极提升潜艇战斗力与性能的同时,势必要思考潜艇的安全性以及潜艇失事时的脱险问题。因此,有关失事潜艇援潜救生方法与救生装备的探索研究,具有重大的现实意义。

1 潜艇失事的救生方式

援潜救生的目的是对失事的潜艇实施救援,并为潜艇提供相应的援助保障,以便最大程度地降低事故所造成的损失。为实现此目的,数十年来,世界各国都在致力于改进与完善潜艇救援的方法。潜艇在海域活动的环境大体分为浅水区、亚深水区以及深水区。浅水区的水深不超过200 m;亚深水区是水深200 m至潜艇的下潜极限深度之间的水域;深水区是水深超过潜艇下潜极限深度的水域,若潜艇在深水区内失事沉没,则潜艇耐压舱体在短时间内将被海水强大的压力压垮,此时的援潜救生活动已经意义不大,上述“长尾鲨”号潜艇失事就属于此种情况。一般而言,失事潜艇的水下救援方式可分为自救脱险与援救脱险两种基本类型[2]。

1.1 自救脱险

倘若潜艇在浅水区内意外沉没,且无外部救援时,则艇员可以考虑采用自救的方式脱险,即艇员依靠失事潜艇内部自备设施脱离失事潜艇。其具体实施方式有以下三种:自由上浮法、着装减压法、快速上浮法。其中,快速上浮法是自救脱险方式中最先进的出艇脱险技术,是由自由上浮法发展而来,其基本原理是:艇员穿戴特制的充气头罩式服装,再经由潜艇调压间的快速加压,最后直接上浮至海面,其速度可达150 m/min左右。快速上浮法的理论脱险水深是228 m,目前成功脱险纪录是183 m。英国博福特公司为美军生产的SEIE Mk10艇员逃生服就可实现快速上浮功能。但该单兵自救脱险方式操作复杂,救生时间长,救生效率低,且仅限于失事潜艇处于常压时方能适用[3]。

1.2 援救脱险

倘若潜艇在亚深水区内失事沉没,则必须采用援救脱险方式以保证艇员的生命安全,即以援潜救生部队为主,组织水面与水下支援力量对失事潜艇及艇员进行援救。采用援救脱险方法的最大困难是待救援期间的艇员生命支持问题,时常出现援救力量尚未到达而艇员已丧生的惨剧。当前,世界各国用于援救失事潜艇艇员的主要援潜救生装备有救生钟、救生舱及深潜救生艇3种。然而若干次国际重大演习证明,利用深潜救生艇救援失事潜艇的官兵是最有效、最可靠的方式,实际救援时各国也是将深潜救生艇作为援潜救生的主要手段,故而深潜救生艇还将会是今后潜艇救生发展的主要方向[4]。

2 世界主要国家海军的援潜救生装备系统

世界主要的海军国家均投入大量人力与物力更新本国的援潜救生系统,十分重视援潜救生力量的建设。不同国家根据其海军主战兵力的发展需要、国家海军的战略意图以及国防工业技术的发展水平,构建各具本国特色的援潜救生体系。

2.1 美国

毫无疑问,美国在援潜救生技术及救生设备制造方面均是世界公认的领跑者。美国援潜救生任务由美国深潜救生机构(deep submergence unit,DSU)负责。美国海军现役的潜艇救援设备系统主要有:用于单人逃生的潜艇逃生与浸没救援设备(submarine escape immersion equipment,SEIE);用于集体逃生的漂浮救生舱(surface rescue container,SRC);用于救援的潜艇救援潜水再加压系统(submarine rescue diving and recompression system,SRDRS)。上述救生设备全天候保持在备用状态,保证一旦发生紧急状况,能迅速通过陆海空运输方式部署到世界任何地方,救援美国及其盟国的失事潜艇[5]。

2008年,SRDRS代替了“神秘”号深潜救援艇(DSRV),成为美国海军的主要深潜救援系统。SRDRS是最新一代的潜艇救援系统,亦是21世纪美国潜艇救援系统先进技术的标签。SRDRS能实现72 h内与失事潜艇对接,实现对失事潜艇上的官兵进行饱和救援,并对其进行减压治疗。SRDRS主要包含两部分系统:水下作业系统(包括无人遥控潜器ROV与常压潜水装具ADS)和水下救生系统(包括高压氧舱HTC和减压舱SDC等)。

2.2 英国

英国是老牌的海军强国,十分注重失事潜艇的援潜能力建设,目前援潜救生能力仅次于美国。英国负责援潜救生的部门是海军部所属的第311海军潜艇救援司令部(CTF311),即潜艇活动指挥机构,位于格拉斯哥国际机场的Clyde湾附近。一旦接到援潜救生命令,英国潜艇救援司令部12 h内即可完成应急动员并组织所需的一切救生装备与技术人员,赶赴失事现场开展相关的援潜救生支援活动,为皇家海军提供全面的潜艇救援服务。英国海军现役的潜艇救援设备系统主要有:LR7型深潜救生艇,MK10潜艇逃生浸没装置,Scorpio 45型遥控潜水器、失事潜艇减压系统、综合导航跟踪系统等援潜救生装备[6]。其中LR7型深潜救生艇是英国的主要救生装备。根据设计指标,LR7可在恶劣海况下对各种型号潜艇实施救援,每次最多能搭载18名遇险者。LR7型深潜救生艇的优势在于小巧灵活,能通过铁路或空运迅速抵达事故现场。LR7是目前全球最大且最先进的救援潜艇,能潜入水下300 m左右,可搭救18名遇险人员。

2.3 俄罗斯

冷战期间,苏联分别在1979与1980年建造了Bester号与Priz号2艘深潜救生艇。设计采用独特的母潜艇运载方式,援潜救生作业时既可由艇员操作,也可无人自动控制。前期受限于蓄电池供电能力,一次救援活动仅能维持3 h,水下救援作业能力有限,之后发展为一次可救助10到15名遇险艇员,最大下潜深度为400 m,支持时间为15 h[7]。

如今,俄罗斯在援潜救生方面也有重要的举措,开始投资潜艇救援能力建设。俄罗斯从英国购置了2艘遥控潜水器(ROV),其中1艘潜水器是英格兰SMD公司制造的配备机械手与声呐设备的“蜘蛛”级遥控潜水器。另外,俄罗斯海军还购买了7艘“虎”式遥控潜水器用于执行潜艇的观察和检查任务,进一步补充其舰队的救援力量。按照设计的作业流程,“虎”式遥控潜水器先对失事潜艇状况进行勘测,然后“蜘蛛”级遥控潜水器执行具体的救援工作。

2.4 瑞典

瑞典考库姆公司研制的S-SRV潜艇救援系统是第二代援潜救生系统,乃是基于原有瑞典海军的R35URF潜艇救援系统,为满足北约对潜艇救援系统的要求而改进的。

S-SRV救援系统的水下最大援救作业深度为700 m,并且与潜艇的对接角度可以达到60°。单次作业可援救35名失事艇员,可对失事潜艇开展高压援救并实施在高压下的人员转运。艇员通过援救舱口进入救援隔离舱,并可以将他们从失事潜艇的加压环境中安全运走。该系统可以将处于失事潜艇加压环境的所有艇员直接运送到母舰的减压舱中,具有良好的机动性和可操控性。该潜艇救援系统可由铁路、公路、各种舰船以及飞机运送,并可由不同型号的水面舰船和潜艇操作使用,到达救援位置后,S-SRV可通过自己的声呐设备定位失事潜艇。从其性能和作业能力看,该救生器是目前世界上同类装备中最先进的援潜救生系统[8]。

2.5 德国

德国的霍瓦兹·德意志造船厂(HDW)研制的HABETaS系统能让艇内人员在没有第三方协助的情况下从潜艇逃生。这是一个优化了的自由上浮系统。HABETaS潜艇调压筒逃生系统由注水控制阀、充气控制阀、自动排气阀和BFASPES10救生衣等组成。优化这些部件是为了满足筒内注水、压缩和排水的需要。而且还要使用优化了的单人救生衣。筒顶的喷射孔是用来使压缩引起的高温空气降温。失事潜艇内的艇员穿上单人救生衣,然后进入筒内并关闭内舱口盖,将充气软管接头接到充气阀使之与救生衣连接。此后通过海水控制阀向筒内注水。当水达到一定高度后自动排气阀关闭,筒内压力每4 s成倍增加直到筒内压力与外部水压相同,当压力达到平衡后,操作员打开外部舱口盖。艇员再解开充气软管接头并上升到水面。注水阀和筒外部舱口盖将从潜艇内被关闭,锁上舱口盖后再打开排水阀,直到筒内水被排出再开始下一个循环。

一般情况下,漂浮救生舱的浮力足以使其与潜艇分离。在特殊情况下,比如潜艇搁浅在岸边向一侧大幅度倾斜,有必要用可移动支架提供的浮力将漂浮救生舱推出。潜艇在水面时GFK救生艇舱没有可起作用的浮力。在此状况下,漂浮救生舱需要浮力系统使其移动,艇员也能够使艇舱上升进行维护和保养。霍瓦兹造船厂在新造的潜艇中已60多次成功安装了这种救援系统。

2.6 日本

日本的2只深潜救生艇性能优良,每只艇都有各自的专用母船。深潜救生艇不能空运,作业范围受到母船的航速和航行范围影响。深潜救生艇由前部的操纵舱、中部的救生舱和后部的仪器舱连成的3个球体以及救生舱下部半球状的裙罩构成,一次能救助12名遇险艇员,最大作业深度1 000 m。

2.7 中国

20世纪70年代,我国才开始援潜救生系统及设备的相关研制工作。目前,已经成功研制出可工作于水深600 m的“7103”深潜救生艇和300 m工作深度的“QSZ-II型双功能单人常压潜水装具系统”,并装备海军用于援救失事潜艇艇员,多次实践检验救援效果良好。“7103”深潜救生艇重约35 t,载工作人员4名,一次能援救22名艇员,其主要技术指标已达到国际先进水平。

3 结束语

目前,援潜救生技术仍是世界上一个尚未彻底解决的难题,是集潜水医学、深潜技术、深潜母船以及动力定位技术于一体的高科技、技术密集型及高附加值的工程体系。

作为一个潜艇大国,尽管我国已成功研制多种援潜救生装置,并已陆续投入使用,但是我国现有的潜艇救生船的技术水平仍跟不上潜艇技术的发展,也落后于世界海军强国的技术水平,其中尤其是大深度援潜救生系统以及援潜母船的技术水平差距较大。因此,对潜艇防险救生的现状及国外的发展趋势必须有一个清晰的认识,从而找到差距、明确关键技术,促进我国援潜救生事业的发展,使我国援潜救生水平再上一个台阶。

[1]侯恕萍,严浙平.深潜救生艇的现状及发展趋势[J].船舶工程,2004,26(4):1-5.

[2]张志明,薛晶.国外援潜救生系统现状及发展趋势[J].船舶,2005(3):5-7.

[3]English J.Submarine rescue systems:An international priority using BC technology[J].Innovation,2003,7(4):12-15.

[4]崔维成,叶聪.国际援潜救生装备体系现状与发展趋势[J].船舶力学,2008,12(5):156-170.

[5]张万波.潜艇集体逃生舱技术综述[J].船舶工程,2001,23(1):1-4.

[6]李宁.多国联合援潜救生观感[J].潜艇学术研究,2003,21(1):45-46.

[7]Brown DC.Submarine escape and rescue in today's royal navy[J].J Roy Nav Med Serv,1999,85(3):145.

[8]张良,陈建平.世界各国援潜救生系统发展状况[J].机器人技术与应用,2001,(3):17-20.

(本文编辑:彭润松)

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