國外援潛救生裝備體系及發(fā)展

劉忠銘

（中國船舶重工集團公司第七一九研究所，湖北武漢 430064）

0 引言

潛艇以它隱蔽性好、遠程性及突擊性強的特點為各國海軍所公認，已成為各國海軍最重要的裝備之一。但潛艇在水下一旦發(fā)生事故，艇員的脫險和對其進行援救，目前仍然是較困難的問題。長期以來，援潛救生技術的發(fā)展都落后于潛艇技術的發(fā)展，直到1963年美國核潛艇“長尾鯊”號失事，造成了129人喪生的悲劇，才引起了美國軍方的高度重視。2000年8月，俄羅斯海軍“庫爾斯克”號核潛艇的沉沒，再次喚起人們對和平時期潛艇援救技術研究的重視。各國海軍均在認真吸取教訓的基礎上，啟動了新的救援潛救生裝備的研究，并加強了援潛救生訓練，以期在裝備、能力等各方面提高救援能力。經過多年的研究，美國﹑俄羅斯等國家逐步形成了一套完整的援潛救生裝備體系。近年來，我國在援潛救生裝備領域加大了投入，取得了很大的進步，但和國外先進國家的裝備水平相比仍有較大的差距。

本文通過對美俄兩國援潛救生裝備體系的構成及發(fā)展趨勢做簡要分析，可以對我國援潛救生裝備體系的發(fā)展思路起借鑒作用。

1 援潛救生裝備體系構成

潛艇沉沒后，救出沉沒潛艇內的艇員基本上有自救和援救2種方式。自救是利用潛艇上配置的裝備、裝置和系統(tǒng)自行離艇浮至水面等待救援;援救是利用外部手段將沉沒潛艇內的艇員救出，并轉運至救生母船上。援潛救生裝備體系也分為自救裝備和援救裝備，自救裝備包括快速漂浮裝置以及漂浮救生艙等。援救裝備包括遙控潛器（ROV），援潛救生船﹑潛水鐘﹑深潛救生艇﹑減壓艙及其他輔助裝備。

2 發(fā)展概況及趨勢

2.1 概況

2.1.1 美國援潛救生裝備體系

1）援潛救生裝備系統(tǒng)

美國援潛救生任務由美國深潛救生機構（DSU）負責，為美國及其盟國海軍潛艇提供救生保障。由于美國海軍作戰(zhàn)使命的需要，潛艇救生體制是以援潛救生為主、艇上自救為輔。其援潛救生裝備主要包括救生潛器（DSRV）和救生鐘（SRC），這2種裝備可用于世界范圍內潛艇救生作業(yè)。2艘救生潛器（DSRV）中的1艘一直處于待命狀態(tài)，可立即對可能的潛艇災難作出反應，并于72 h內抵達現(xiàn)場，援救部隊也不間斷地保持完整訓練，保持“援救待命”狀態(tài)［1］。

①救生潛器

圖1 美國DSRV-2救生潛器Fig．1DSRV-2（America）

美國海軍擁有的救生潛器主要使命是提供快速反應、在全世界范圍內、全天候的、在600 m以淺援救失事艇艇員。DSRV可以用汽車、飛機、水面母船或水下母潛艇馱載到失事海域，進行海上救援，美國共建造了2艘DSRV，由洛克希德公司建造。其生命支持能力384人/h，1次援救24人，能滿足失事潛艇對接平臺傾斜±45°角時的對接。其中DSRV-2 （Avalaon）號救生潛器已于2000年退役，DSRV-1 （Mystic）號救生潛器于2005年退役，由新研制的潛艇救生潛水再加壓系統(tǒng)（SRDRS）取代［2］。

②救生鐘

救生鐘配備潛艇保障第五中隊，有若干套。該救生鐘最大作業(yè)深度255 m，1次可救6人，能與橫傾或縱傾±30°的失事潛艇對接。

圖2 McCann救生鐘Fig．2McCann rescue chamber

③潛艇救生潛水再加壓系統(tǒng)

美國海軍2009年研制成功的潛艇救生潛水再加壓系統(tǒng)，作為新一代救生系統(tǒng)替代了目前使用中的救生潛器。它包括水面母船、水下作業(yè)系統(tǒng)（AUWS）和潛艇救生系統(tǒng)（SRS）、潛水員等部分，整個系統(tǒng)的各個單元部分都能在“可選擇的搭載平臺”上展開作業(yè)，保持在世界范圍內對失事艇快速反應的能力。它可以完成早期現(xiàn)場調查，對艙內有壓力的失事潛艇實施高壓援救，并對經歷高壓暴露的艇員實施控制減壓。水下作業(yè)系統(tǒng)采用新型常壓潛水裝具（ADS），潛艇救生系統(tǒng)由承壓援救模塊（PRM）和潛艇降壓系統(tǒng)（SDS）組成。能在600 m水深進行援救作業(yè)，1次能在5 bar高壓情況下援救16名艇員，采用國際標準化集裝箱裝載和空運方式，可在18 h內運送到現(xiàn)場［3］。

2）潛艇救生支援裝備

①常壓潛水裝具（ADS）

圖3 SRDRS中的承壓模塊（PRM）Fig.3Pressurized rescue module

為潛艇救生系統(tǒng)提供水下作業(yè)，該裝具最大作業(yè)深度600 m，含生命支持系統(tǒng)和由潛水員控制的機械手，可用來替代有纜遙控水下作業(yè)潛器，起到輔助其它救援裝置，如DSRV和SRC等進行援救。

圖4 ADS作業(yè)前的檢查Fig．4The inspection before ADS task

②遙控水下作業(yè)潛器（TUWVS）

美國海軍1987年開始裝備“超級天蟹座”（Scoripio）有纜無人遙控潛器，其最大作業(yè)深度1 500 m，裝有聲吶、黑白攝像機、鋼纜切割器、2個機械手等。

此外，美國海軍還裝備有CURVⅢ型、“雄蜂”7200型、“大酒瓶”救撈用遙控潛器，以及SUPSLAV、MRI等微型遙控作業(yè)潛器。

③減壓艙

海軍配備有不同壓力等級的減壓艙（群），并通過與一些國家海軍和公司簽定合同，使用分布在世界各地船舶上的減壓艙。

3）援救裝備搭載平臺

①水下搭載平臺

母潛艇是核動力潛艇，經改裝后在其后救生艙口蓋的位置馱負1艘救生潛器（DSRV）。救生潛器的收放通過安裝在潛艇外部的馱負裝置實現(xiàn)，該裝置無搭載任務時存放在基地。目前，美國海軍共有8艘經過改裝的母潛艇，大西洋艦隊和太平洋艦隊各有4艘。

圖5 利用核艇潛馱載DSRVFig．5The DSRV carried by a nuke

②水面母船

美國海軍原有2艘“鴿子”級潛艇救生船分別部署在太平洋和大西洋，已于1995年退役?，F(xiàn)有2艘深潛救生母船為Kellie Chouest號和Dolores Chouest號，它們屬于Edision Chouest近海工程公司所有，被海軍租借。

此外，美國海軍T-AFT級拖船也可作為搭載平臺，以及與T-AFT級拖船類似的、分布在世界各地的數(shù)千艘特種商船可供選擇。

③空中運輸

美國海軍的援救裝備可通過C-5，C-130，C17等系列運輸機空運到世界任何地方。

4）其他輔助裝備

美國海軍援救部門還裝備有高精度的側視（搜索）聲吶、拖曳式側掃聲吶、導航定位系統(tǒng)、黑白及彩色水下攝像機、照相機以及水下作業(yè)工具等。為援救前期工作提供充分的保障。

2.1.2 俄羅斯援潛救生裝備體系

1）援潛救生系統(tǒng)

目前，俄羅斯對失事潛艇的援救或打撈作業(yè)由國防部直接負責，潛艇救生組織機構總部設在莫斯科。在各艦隊下設相應救撈部門，管轄所屬的防救器材、防救船隊、潛水員等，并可直接調用這些救生器材。在嚴重情況下，成立專門的全國緊急救援委員會，統(tǒng)一指揮調動和決定使用何種技術、哪些部門和哪些人參加等。

俄羅斯海軍非常重視潛艇自救和援救技術的研究，20世紀60年代就研制出救生潛器、救生鐘等援救裝備，其救生體制是以自救和援救相結合的救生系統(tǒng)。

①援救系統(tǒng)

俄羅斯海軍潛艇援救系統(tǒng)主要裝備包括救生潛器和救生鐘2部分。

圖618270 救生潛器Fig．618270 rescue vehicle

從20世紀60年代開始，俄羅斯先后研制過5型共15艘救生潛器，目前裝備海軍的有1837K型、1855型、18270型等。第1艘18270救生潛器于1994年投入使用，最近1艘18270型救生潛器按18271圖紙進行了改裝，它的耐壓殼體采用鈦合金制作，其最大工作下潛深度達720 m，每次援救艇員22人，對接工況下允許的海流流速1.95～2.37 kn，帶壓營救艇員的壓力為6 bar，能滿足失事潛艇對接平臺傾斜±45°角時的對接。

正在研制的18271型救生潛器除具有改進型18270的性能外，在失事潛艇救生平臺傾斜60°角時還能對接，機械手可以提起1.5 t重的水下物體，可在1.5～2 h內快速更換動力電池，節(jié)省營救時間。

圖7 俄羅斯RORV救生潛器原理圖Fig．7The elements of russia ROV

目前，俄羅“蘭寶石”設計局還在開發(fā)1種模塊式遙控式潛水——救生系統(tǒng)（RORV），如圖8所示。它類似澳大利亞REMORA的救生系統(tǒng)，可以在600 m水深完成救生作業(yè)，一次營救12～20人;同時它可以進行300 m水深的潛水作業(yè)，有獨立的吊放系統(tǒng)。整個系統(tǒng)模塊化，集裝箱運輸［4－5］。

蘇聯(lián)在二戰(zhàn)末期從美國引進了第1個McCann救生鐘后，先后自主設計了CK-57型、CK-59型、CK-527型以及CK-64潛水救生鐘，其中CK-64型救生鐘工作深度可達500 m。目前還在研制1種救生—潛水兩用鐘，它在潛水鐘底部加裝1個對接裙，可以用于與失事艇對接進行救生作業(yè)。

圖8 俄羅斯?jié)撍壬鷥捎苗娫韴DFig.8The elements of submarine and rescue chamber

②自救系統(tǒng)

目前，裝備俄羅斯海軍潛艇的艇員逃生裝置有漂浮救生艙、潛水救生服、應急氣脹式救生筏等，近年來其潛艇上開始裝備快漂脫險裝置，并配備供艇員快速脫險的潛水救生服。

蘇聯(lián)在1960年開始研究救生艙，早期的救生艙有回收纜索與潛艇連接，1次最多營救20名艇員，在潛艇上有救生艙用的大圍井，有絞車釋放和回收裝置，實艇使用效果較好，并先后在661型、667A型、670型潛艇上裝備了這種救生艙和其改進型。在“阿爾法”（705型）級潛艇上首次裝備了類似德國救生球的應急救生艙，它在潛艇失事時與艇體脫離并自行漂浮至水面上，該救生艙直徑2.4 m，每次可營救30人，最大工作深度為500 m，其改進型救生深度可達1 500 m。據(jù)稱，在俄羅斯所有第3代核潛艇上均裝備了這種應急漂浮救生艙或改進型。蘇聯(lián)“共青團”號核潛艇在指揮臺圍殼內安裝了集體漂浮救生艙，1989年該艇因失火沉沒時，曾用這種救生艙救出5人（實際存活1人）。此外，俄羅斯還研制有1種為首制潛艇深潛試驗用的專用應急救生艙。

俄羅斯第2代和第3代潛艇上還配備有1種應急氣脹式救生筏（URS-600N-4），失事艇艇在水面傾斜－26°～+30°狀態(tài)下，可通過設置于艇側的耐壓彈射筒拋出艇外，并迅速脹氣撐開供艇員逃生，操作時間小于2 min。每個救生筏可容納20～25人，無故障工作時間5 000 h。

圖11 脹氣救生筏安裝位置及釋放Fig．11Fixing position and release of the charge life raft

2）潛艇救生支援裝備

俄羅斯海軍潛艇救生作業(yè)的支援裝備有工作潛器、常壓潛水裝具、各型減壓艙、深水潛水裝置（飽和潛水裝置）等。

3）援救裝備搭載平臺

①水面救生母船

蘇聯(lián)先后建造了530型、536型、5361型、537型、543型等救生船以及141型救生艇，這些水面救生母船用來搭載救生潛器、工作潛器、飽和潛水系統(tǒng)等。其中蘇聯(lián)設計建造的537型（“厄爾布魯士”級）是世界最大的援潛救生船，1981年建成，采用破冰型首，可以在冰區(qū)航行，設計排水量達19 000 t，配置有5個潛器（包括2個救生潛器），同時配備有下潛作業(yè)深度200 m的潛水設備。543型救生船于1991年因蘇聯(lián)解體停止建造。

目前，俄海軍已向“蘭寶石”設計局訂購4艘新一代救生船，排水量在5 230 t左右，設計裝配救生和工作潛器共2條，450 m飽和潛水系統(tǒng)1套。

此外，俄羅斯國內還有其他一些民用船舶可為海軍提供援救作業(yè)平臺。

②水下救生母艇

考慮到北極冰層下的失事潛艇救生作業(yè)特點，以及在惡劣海況下水面救助的難度，蘇聯(lián)建造了2艘940型救生潛艇，每艘可攜帶2艘救生潛器，救生潛器可以與失事艇對接，并將艇員干救到救生潛艇上。也可以將救生潛器?？吭谑峦Ц浇?，對失事艇艇員進行濕救。每艘救生潛艇上設有飽和潛水和救生用的減壓艙，潛水員在加壓艙中加壓后直接進入水中進行潛水作業(yè)。

該救生潛艇的另一個用途在于它還可以運送大批的特種部隊，對敵方海域進行偵察及布掃雷作業(yè)。

俄羅斯“蘭寶石”設計局還進行另一種可潛式救生母船的研究，它平時在水面行使，但在釋放和回收救生潛器時可以完全潛入水中進行，可攜帶2艘救生潛器，甲板下面設有多個減壓艙，甲板上配有25 t吊車。

“蘭寶石”設計局還研制成功了一種類似美國DSRV收放裝置的可拆式救生潛器馱負裝置，把它安放在核潛艇尾部救生鐘平臺上方馱載救生潛器，對失事潛艇進行救生。

③空中運輸

俄羅斯海軍可以使用“安－124”、“伊爾－76”型運輸飛機，將各種類型的援救裝備運送到失事地點附近的機場。

④陸上運輸

此外，還可以使用火車、汽車將救生裝備運送到失事地點附近。

2.2 援潛救生裝備體系的發(fā)展趨勢

隨著各國對援潛救生領域的重視和投入的加大，援潛救生裝備進入了快速發(fā)展期。主要體現(xiàn)在以下幾個方面:

1）研制先進的援潛救生綜合裝備系統(tǒng)

美國海軍研制的潛艇救生潛水再加壓系統(tǒng)（SRDRS）作為新的一代救生系統(tǒng)替代目前使用中的救生潛器（DSRV），它包括水面母船、水下作業(yè)系統(tǒng)（AUWS）和潛艇救生系統(tǒng)（SRS）、潛水員等部分，完成早期現(xiàn)場調查，能在600 m水深進行援救作業(yè)，一次能在有5 bar高壓的情況下從失事艇內援救16名艇員。潛艇救生系統(tǒng)由承壓援救模塊（PRM）和潛艇降壓系統(tǒng)（SDS）組成。

俄羅斯防救部門目前正致力于新一代潛艇救生裝備系統(tǒng)——多功能潛水救生系統(tǒng)的研制，整個系統(tǒng)包括飽和潛水系統(tǒng)、遙控潛器、自航式潛水及救生兩用鐘、吊放裝置及其他輔助系統(tǒng)等模塊，采用模塊化設計、標準集裝箱裝載。該系統(tǒng)既能完成飽和潛水作業(yè)，又能進行潛艇救生作業(yè)，潛水作業(yè)最大深度300 m，救生工作最大深度500 m，可保證在失事艇艙內剩余壓力6 bar的狀態(tài)下進行援救［6］。

2）加強高壓轉移裝置（TUP）技術的研究

在失事潛艇艙內進水后，艇員承受壓力將逐步升高。一般情況下，在密閉的潛艇艙內艇員存活的最高壓力不超過7 bar，個別情況可達10 bar。如果從1艘沉沒潛艇上援救超過100名全部艇員，每名艇員都需要一定的減壓時間，在母船或工作輔船上減壓艙無法容納所有被救艇員時，就必須進行“保壓轉移（TUP）”。目前，美國及北約國家非常重視開發(fā)這一領域的技術，并在即將開發(fā)的新型援潛救生系統(tǒng)中也都將使用高壓轉移裝置。

3）艇員逃生訓練裝備及運輸配套裝備的研制

艇員逃生是一個綜合性問題，除了逃生裝備外，潛艇發(fā)生事故時艇員采取的逃生措施及步驟正確與否直接影響到逃生的成功率。目前各國除了對艇員進行逃生心理訓練外，還研制出了許多逃生訓練裝置，以訓練艇員逃生的實戰(zhàn)能力。

另外，各國軍方均重視快速反應能力的提高，如何將援潛救生裝備在惡劣的氣候條件下迅速運抵事故現(xiàn)場是十分重要的問題，為此各國紛紛為援潛救生裝備的運輸配備了重型直升飛機及其他先進的運輸工具，以提高快速反應能力。但目前這方面仍有待提高。

總體看來，各國都依據(jù)本國潛艇部隊的實際發(fā)展狀況及海域情況，從系統(tǒng)化角度全面推進援潛救生裝備體系的發(fā)展，并向大深度方向發(fā)展。我們只有通過學習和借鑒國外先進的經驗，結合自身特點加大研發(fā)力度，才能更快推進我國援潛救生裝備體系的發(fā)展和完善。

［1］薛晶．援潛救生裝備概況［J］．船舶工程，2009，（1）:72－73．

［2］熊軍．援潛救生體系和系統(tǒng)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢［J］．船海工程，2007，（4）:90－91．

［3］張良，陳建平．世界各國援潛救生系統(tǒng)發(fā)展狀況［J］．機器人技術與應用，2001，（3）:17－20．

［4］肖榮端，李志平．俄國載人潛水器發(fā)展評價［J］．應用科技，1995，（2）:59－65．

［5］謝友儀．俄羅斯Apro游覽潛器設計［J］．中外船舶科技，1992，（2）:28－35．

［6］陳劍峰．美國最新的援潛救生系統(tǒng)——潛艇救援潛水再加壓系統(tǒng)［J］．國外潛艇技術研究，2009，（2）:17－26．