Научно-исследовательское судно
"Космонавт Георгий Добровольский"

НОВОЕ СУДНО КОСМИЧЕСКОЙ СЛУЖБЫ «АКАДЕМИК НИКОЛАЙ ПИЛЮГИН»

Б. П. Ардашев, Ю. И. Рязанцев

"Судостроение" 1992 г, №10

УДК 629.124.68

Судостроители объединения «Адмиралтейские верфи» (Санкт-Петербург) ведут постройку научно-исследовательского судна Академии наук «Академик Николай Пилюгин» (рис. 1), предназначенного для работы с пилотируемыми космическими аппаратами (КА) и орбитальными станциями (ОС), а также проведения исследований верхних слоев атмосферы и распространения радиоволн. Это судно спроектировано в ЦКБ «Балтсудопроект».

Рис. 1. Модель судна космической службы «Академик Николай Пилюгин»

Новое НИС будет обеспечивать глобальное, бесперебойное и надежное управление пилотируемыми КА на орбитальном участке полета, на участках выполнения КА наиболее ответственных динамических операций (выведения, стыковки, проведения маневров на орбите и спуске) вне зон радиовидимости с территории СНГ.

«Академик Николай Пилюгин» представляет собой двухвинтовое со скеговой кормой и носовым бульбом многопалубное судно с носовой надстройкой и удлиненной палубой бака с небольшим развалом бортов в средней части. Машинное отделение (МО) расположено в корме. Судно построено на класс КМ*Л1 2 А2 (специальное назначение) Регистра; при этом обеспечен двухотсечный стандарт непотопляемости, как для пассажирских судов.

По длине судно разделено на 13 водонепроницаемых отсеков. По высоте оно имеет второе дно и четыре непрерывные палубы (четвертую, третью, вторую, верхнюю), а также палубы бака, надстройки 1 яруса, палубы рубки 2, 3 и 4 ярусов и верхний мостик. Палубой переборок является верхняя палуба. Высота двойного дна — 1,6 м. Межпалубные высоты между вторым дном и четвертой палубой, а также между третьей, второй и верхней палубами 2,7 м, между остальными — 2,6 м.

Шесть из 11 крупногабаритных антенн расположены в средней части длины судна, три из них в диаметральной плоскости (рис. 2). Наибольший диаметр антенн — 12 м.

Рис. 2. Боковой вид и вид сверху судна «Академик Николай Пилюгин»

Основные элементы и характеристики судна:

Запасы судна, обеспечивающие заданную дальность плавания и работу по прямому назначению в течение автономности при принятом спектре скоростей и времени плавания на малых ходах и дрейфе составляют:

Запасы пресной воды на полную автономность пополняются в течение рейса от опреснителей. На судне предусмотрена возможность приема в балластные цистерны 1080 т жидкого балласта.

Остойчивость судна удовлетворяет требованиям Правил Регистра СССР издания 1985 г. и обеспечена рациональным выбором главных размерений судна и формы его корпуса без приема твердого балласта с одновременным обеспечением требуемых параметров по качке без применения каких-либо средств умерення качки. Значения параметров качки (амплитуда 3%-й обеспеченности и период) во всем диапазоне скоростей хода и рабочем диапазоне нагрузки судна при 6-балльном волнении и с учетом маневрирования при 7-балльном волнении составляют:

Безопасное плавание судна обеспечено   при  любом состоянии ветра и моря.

Теоретический чертеж, корпус которого представлен на рис. 3, характеризуется коэффициентами при КВЛ:

На миделе развал бортов составляет 7,5° и по высоте простирается до 10 ватерлинии (р-н 2-й палубы), а выше нее борта прямые.

Согласно расчету, нагрузка масс судна порожнем по сотавляющим разделам представлена:

Рис. 3. Проекция «корпус» теоретического чертежа судна

НИС создано в новом специально для него спроектированном корпусе, выполненном по смешанной системе набора:

— днище и второе дно в средней части длины судна, палуба надстройки 1 яруса, палуба бака, верхняя палуба — по продольной системе;

— верхний мостик, палубы рубок 2, 3, 4 ярусов, вторая, третья, четвертая палубы, борта, носовая и кормовая оконечности, выгородки—по поперечной системе набора;

— на поперечных переборках ребра жесткости расположены вертикально.

В качестве основных материалов листов обшивки корпуса, надстройки и рубки применены стали категории РСД32, РСА, РСВ по ГОСТ 5521—86. Для проката гофрированных листов выгородок использованы стали марок БстЗпс2 и БстЗсп2 по ГОСТ 11474—76.

Экипаж и экспедиция размещаются в 15 блок-каютах, большинство которых состоит из кабинета, спальни и санузла, 29 одноместных и 103 двухместных каютах. В составе общественных помещений находятся столовая команды на 118 мест; каюткомпания на 74 места; салон команды; салон комсостава; кинозал на 195 мест; спортзал и др.

Для проведения лечебно-профилактических мероприятий по оказанию медицинской помощи имеется комплекс медицинских помещений, оборудованных в соответствии с требованиями «Санитарных правил для морских судов СССР» издания 1984 г.

Для проведения работ с пилотируемыми КА и ОС, а также выполнения научно-исследовательских работ на судне предусмотрен лабораторный комплекс общей площадью ок. 3000 м2, обеспечивающий прием траекторией, телеметрической и телевизионной информации, автономную или централизованную связь с космонавтами, обмен информацией с Центром управления полетами по спутниковым и КВ каналам связи из любой точки Мирового океана.

В основу принципиальной компоновки общего расположения положены требования в части обеспечения максимальных углов обзора антенных систем при их совместной работе, их размещению в удовлетворение требованиям электромагнитной совместимости, оптимальных длин высокочастотных трактов, особых требований к размещению лабораторий соответствующего назначения, резервированию площадей на модернизацию.

Все каюты и лаборатории оборудованы двухпроводной среднескоростной системой кондиционирования воздуха (СКВ) с индивидуальным регулированием температуры воздуха в каждом из обслуживаемых помещений. Столовые, салоны отдыха, буфетные, спортзал и кинозал оборудованы однопроводной среднескоростной системой круглогодичного кондиционирования воздуха. В каютах, лабораториях и других служебных помещениях с постоянной вахтой воздух распределяется через потолочные воздухораспределители типа ВРС. В общественных помещениях — через потолочные воздухораспределители типа ВР2, 5П.

Конструктивная противопожарная защита выполнена в соответствии с Правилами Регистра как для пассажирского судна, перевозящего не более 36 пассажиров. Судно разделено на четыре главные вертикальные противопожарные зоны переборками типа А-60. При наличии на границе зон душевых, туалетов и подобных им пожаробезопасных помещений установлены конструкции типа А‑0.

На судне установлены два обтекаемых полубалансирных руля, перекладка которых осуществляется двумя электрогидравлическими 4-цилиндровыми рулевыми машинами Р15М1-1 с крутящим моментом 250 кН•м. Силовые приводы рулевых машин установлены в румпельном помещении, расположенном в кормовой части 3-й палубы, а насосные агрегаты — в помещении насосов на 2-й палубе. Управление электрогидравлическими рулевыми машинами электрическое с поста управления в рулевой рубке, кроме того, в помещении насосных агрегатов предусмотрено ручное управление насосами. Пост управления в рулевой рубке оборудован аппаратурой авторулевого «Аист-10Д».

Судно снабжено 4 якорями типа Холла массой по 6000 кг каждый, из которых два носовых, один кормовой и один якорь запасной.

В качестве спасательных средств на судне установлены: три спасательные самовосстанавливающиеся моторные шлюпки типа 00036 вместимостью 66 чел. каждая; одна спасательная самовосстанавливающаяся моторная шлюпка типа 00326 со стационарной радиостанцией вместимостью 50 человек; четыре спускаемых спасательных надувных плота вместимостью по 20 чел. каждый. Две носовые спасательные шлюпки типа 00036 используются в качестве дежурных.

Спуск-подъем спасательных шлюпок осуществляется гравитационными четырехшарнирными шлюпбалками типа Ш641ТТ10 грузоподъёмностью 10 т — для шлюпок типа 00036; типа Ш64Ш8 грузоподъемностью 8т — для шлюпки типа 00326. Для спуска-подъема спасательных плотов предусмотрены две плотбалки грузоподъемностью 1,8 т каждая.

В качестве разъездных и рабочих плавсредств на судне установлены: один корабельный катер из легкого сплава пр. 13901 вместимостью 2 чел. команды и 6 чел. пассажиров; один рабочий пластмассовый катер по. 1402В вместимостью 2 чел. команды и 50 чел. пассажиров или 4 т груза; два пластмассовых 6-весельных яла ЯЛП6 максимальной вместимостью 13 чел.; один плот для забортных работ.

Спуск-подъем катеров осуществляется: корабельного — гравитационными двухшарнирными шлюпбалками типа Ш62ШК6.3; рабочего — гравитационными одношарнирными шлюпбалками типа Ш6ШК8С.

Для проведения грузовых операций в носовой и кормовой частях судна установлено побортно по два электрических крана КЭ32-8 грузоподъемностью по 3.2 т: в носу с максимальным вылетом стрелы 10 м; в корме с максимальным вылетом стрелы 12 м.

Для обслуживания антенн на палубе надстройки 1-го яруса предусмотрены два подъемника ПГС‑8 с высотой подъема 18 м и грузоподъемностью 350 кг. Два камбузных лифта ЛКС-100 грузоподъемностью 100 кг предназначены для подачи провизии из провизионных кладовых на камбуз и из камбуза в буфетную. Для обслуживания экипажа и экспедиции судно оборудовано двумя пассажирскими лифтами Л ПС-250 грузоподъемностью по 250 кг.

Маневрирование на стоянке, в узкостях и при работе по решению целевых задач обеспечивается двумя носовыми подруливающими устройствами ПУ2.4 и кормовой выдвижной поворотной колонкой ВПК 1.6. При этом используются также главные двигатели, работающие на ВРШ.

Основное управление подруливающими устройствами и колонкой осуществляется с помощью системы управления комплексом технических средств динамической стабилизации судна на курсе «Оливин 510» из помещения рулевой рубки.

Судовые и бытовые системы выполнены в соответствии с «Правилами классификации и постройки морских судов» Регистра СССР издания 1985 г., «Санитарными правилами для морских судов СССР №2641—82» 1984 г. и Международной конвенцией по предотвращению загрязнений с судов 1973 г. и протоколом 1978 г.

Для сохранения скоропортящейся провизии предусматривается автоматическая холодильная установка, работающая при непосредственном кипении хладона-12. Она укомплектована тремя компрессорно-конденсаторными агрегатами МАКБ 12Х2/П, один из которых резервный. Холодопроизводительность каждого агрегата составляет 24 000 ккал/ч при температуре кипения -15°С и температуре конденсации +30°С.

Для обеспечения охлаждения и осушения воздуха в воздухоохладителях и кондиционерах СКВ предусматривается автоматизированная компрессорная холодильная установка, работающая на хладоне-12 с промежуточным холодоносителем — пресной водой.

Поддержание необходимой температуры холодоносителя осуществляется тремя турбокомпрессорными холодильными машинами МТХМ-1000 М. одна из которых постоянно находится в резерве. Холодопроизводителыюсть каждой холодильной машины ок. 1 070 000 ккал/ч при температуре холодоносителя на выгоде из испарителя +7°С. Холодильные машины МХТМ-1000М. насосы марок НЦВ 250/30А и НТТВ400/30А. компрессорно-конденсаторный агрегат МАК-ЗОС. масляные цистерны, ресиверы и прочее размещаются в помещении холодильных машин на втором дне. Запуск холодильных машин производится с местного пульта. Контроль за работой осуществляется из поста управления холодильных машин СКВ. Сигнализация о неисправностях системы выведена в пост управления холодильных машин СКВ и в ЦПУ.

Судовая энергетическая установка располагается в трех отсеках в кормовой части судна: кормовой (КЭС) и носовой ШЭС) электростанциях, между которыми расположено МО. Расположение механизмов и прокладки трубопроводов в МО, НЭС и КЭС выполнены с учетом удобства их обслуживания, осмотра и ремонта. Для прокладки трубопроводов по судну предусмотрен коридор труб, расположенный во втором дне и примыкающий к диаметральной плоскости судна. Для прокладки трасс кабеля предусмотрены побортно коридоры, примыкающие к наружной обшивке, в которых также прокладываются и трубопроводы. Прокладка кабеля и трубопроводов разнесена по стенкам коридоров и бортам

Главная энергетическая установка состоит из двух главных двигателей 6 ДКРН 42/136-10 — одного правой, другого левой моделей производства Брянского машиностроительного завода по лицензии фирмы «Бурмейстер ог Вайн». работающих на два гребных винта регулируемого шага. Спецификационияя максимальная длительная мощность каждого двигателя 4860 кВт при частоте вращения 159 об/мин. Главные двигатели отличает малый удельный эффективный расход топлива, приведенный к теплоте сгорания 10 200 ккал/кг. н составляющий 177+7 г/(кВт-ч).

Вспомогательная энергетическая установка состоит:

— из восьми дизель-генераторов ДГР2А 800/750 мощностью по 800 кВт каждый, расположенных по четыре в каждой из электростанций;

— одного аварийного дизель-генератора АДГР 200/1500 мощностью 200 кВт;

— вспомогательной котельной установки в составе двух нефтяных автоматизированных котлоагрегатов КАВ 6.3/7 паропроизводительностью по 6.3 т/ч и пяти утилизационных котлов. один из которых — КУП600Р (паропроизводительностью ок. 1 т/ч) работает на выхлопных газах главных двигателей, а четыре котла КУП40СИ (паропроизводительностью ок. 7 т/ч) — на выхлопных газах двух дизель-генераторов;

— опреснительной установки из двух утилизационных водоопреснительных установок Д4М производительностью по 12.5 т/сут, использующих для работы тепло охлаждающей воды главных двигателей или пара от котельной установки и одной водоопреснительной установки Д5М производительностью 25 т/сут, работающей только на паре.

Основным родом тока электроэнергетической системы (ЭЭС) принят переменный трехфазный ток напряжением 400 В, частотой 50 Гц.

В качестве топлива для главной и вспомогательной энергетических установок применяется единое моторное топливо марки ДТ. При пуске и остановке главных двигателей и дизельгенераторов, а также для розжига вспомогательных котлоагрегатов применяется дизельное топливо марки «Л».

Для уничтожения мусора на судне применена установка типа СП-50, которая сжигает жидкие отходы, состоящие из смесей отходов сепарации топлива и масла с водой, твердый мусор, состоящий из твердых пищевых отходов и упаковок и не содержащий металлических и стеклянных элементов. Производительность установки 50 кг/ч.

Объем автоматизации механизмов и систем энергетической установки, степень централизации управления и контроля приняты из условия работы без вахты в машинном отделении и на носовой и кормовой электростанциях на ходу судна и на стоянке.

Из ЦПУ осуществляется: управление и контроль за работой пропульсивного комплекса, вспомогательных механизмов и агрегатов ЭУ, электростанциями и общесудовыми системами.

Для выполнения этих функций в ЦПУ размещено следующее оборудование: пульты управления ГД; пульты системы «Лавина» (управление ВРШ): щиты комплекса «За- лив-М», в том числе: щиты и пульт системы централизованного контроля технических средств «Шнпка-М-18»; щиты системы контроля и управления вспомогательными механизмами и локальными системами, обслуживающими ГД, «Прибой-1-18»; щиты системы контроля и управления общесудовыми системами «Нарочь-М-16», электростанциями «Ижора-М-12» и «Ижора-М-13»: щиты системы питания и распределения электроэнергии «Тангенс-1-06»; средства телефонной связи и ГГС.

Для обеспечения двухсторонней связи с судами и береговыми радиостанциями на судне установлена аппаратура в комплектации по требованиям Правил Регистра.

Для обеспечения судовождения на судне установлен навигацнонно-управляющнй комплекс судовождения «Альбатрос-Н». обеспечивающий определение курса, путевого угла, скорости, пройденного расстояния, координат места судна, прокладку пути судна на картах меркаторской проекции, отображение на цветном графическом дисплее электронной карты, а также радиолокационного изображения окружающей обстановки, раздельного и совмещенного с электронной картой, индикацию, трансляцию потребителям и документирование навигационных параметров. Закладка судна «Академик Николай Пилюгин» была произведена 12 апреля 1988 г. на южном стапеле объединения «Адмиралтейские верфи» (рис. 4), а его спуск на воду состоялся 23 августа 1991 г. (рис. 5).

Рис. 4. Закладка судна на стапеле (фото Ю. Матвеева)	Рис. 5. Спуск на воду судна «Академик Николай Пилюгин»