劉忠銘

（中國(guó)船舶重工集團(tuán)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(yuǎn)程性及突擊性強(qiáng)的特點(diǎn)為各國(guó)海軍所公認(rèn)，已成為各國(guó)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(xiǎn)和對(duì)其進(jìn)行援救，目前仍然是較困難的問(wèn)題。長(zhǎng)期以來(lái)，援潛救生技術(shù)的發(fā)展都落后于潛艇技術(shù)的發(fā)展，直到1963年美國(guó)核潛艇“長(zhǎng)尾鯊”號(hào)失事，造成了129人喪生的悲劇，才引起了美國(guó)軍方的高度重視。2000年8月，俄羅斯海軍“庫(kù)爾斯克”號(hào)核潛艇的沉沒(méi)，再次喚起人們對(duì)和平時(shí)期潛艇援救技術(shù)研究的重視。各國(guó)海軍均在認(rèn)真吸取教訓(xùn)的基礎(chǔ)上，啟動(dòng)了新的救援潛救生裝備的研究，并加強(qiáng)了援潛救生訓(xùn)練，以期在裝備、能力等各方面提高救援能力。經(jīng)過(guò)多年的研究，美國(guó)﹑俄羅斯等國(guó)家逐步形成了一套完整的援潛救生裝備體系。近年來(lái)，我國(guó)在援潛救生裝備領(lǐng)域加大了投入，取得了很大的進(jìn)步，但和國(guó)外先進(jìn)國(guó)家的裝備水平相比仍有較大的差距。

本文通過(guò)對(duì)美俄兩國(guó)援潛救生裝備體系的構(gòu)成及發(fā)展趨勢(shì)做簡(jiǎn)要分析，可以對(duì)我國(guó)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(gòu)成

潛艇沉沒(méi)后，救出沉沒(méi)潛艇內(nèi)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(méi)潛艇內(nèi)的艇員救出，并轉(zhuǎn)運(yùn)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(shì)

2.1 概況

2.1.1 美國(guó)援潛救生裝備體系

1）援潛救生裝備系統(tǒng)

美國(guó)援潛救生任務(wù)由美國(guó)深潛救生機(jī)構(gòu)（DSU）負(fù)責(zé)，為美國(guó)及其盟國(guó)海軍潛艇提供救生保障。由于美國(guó)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(nèi)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(duì)可能的潛艇災(zāi)難作出反應(yīng)，并于72 h內(nèi)抵達(dá)現(xiàn)場(chǎng)，援救部隊(duì)也不間斷地保持完整訓(xùn)練，保持“援救待命”狀態(tài)［1］。

①救生潛器

圖1 美國(guó)DSRV-2救生潛器Fig．1DSRV-2（America）

美國(guó)海軍擁有的救生潛器主要使命是提供快速反應(yīng)、在全世界范圍內(nèi)、全天候的、在600 m以淺援救失事艇艇員。DSRV可以用汽車(chē)、飛機(jī)、水面母船或水下母潛艇馱載到失事海域，進(jìn)行海上救援，美國(guó)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(mǎn)足失事潛艇對(duì)接平臺(tái)傾斜±45°角時(shí)的對(duì)接。其中DSRV-2 （Avalaon）號(hào)救生潛器已于2000年退役，DSRV-1 （Mystic）號(hào)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(duì)，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(duì)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(guó)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(gè)系統(tǒng)的各個(gè)單元部分都能在“可選擇的搭載平臺(tái)”上展開(kāi)作業(yè)，保持在世界范圍內(nèi)對(duì)失事艇快速反應(yīng)的能力。它可以完成早期現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，對(duì)艙內(nèi)有壓力的失事潛艇實(shí)施高壓援救，并對(duì)經(jīng)歷高壓暴露的艇員實(shí)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(jìn)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(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化集裝箱裝載和空運(yùn)方式，可在18 h內(nèi)運(yùn)送到現(xiàn)場(chǎng)［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(jī)械手，可用來(lái)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(jìn)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(guó)海軍1987年開(kāi)始裝備“超級(jí)天蟹座”（Scoripio）有纜無(wú)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(jī)、鋼纜切割器、2個(gè)機(jī)械手等。

此外，美國(guó)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(jí)的減壓艙（群），并通過(guò)與一些國(guó)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(tái)

①水下搭載平臺(tái)

母潛艇是核動(dòng)力潛艇，經(jīng)改裝后在其后救生艙口蓋的位置馱負(fù)1艘救生潛器（DSRV）。救生潛器的收放通過(guò)安裝在潛艇外部的馱負(fù)裝置實(shí)現(xiàn)，該裝置無(wú)搭載任務(wù)時(shí)存放在基地。目前，美國(guó)海軍共有8艘經(jīng)過(guò)改裝的母潛艇，大西洋艦隊(duì)和太平洋艦隊(duì)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(guó)海軍原有2艘“鴿子”級(jí)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(hào)和Dolores Chouest號(hào)，它們屬于Edision Chouest近海工程公司所有，被海軍租借。

此外，美國(guó)海軍T-AFT級(jí)拖船也可作為搭載平臺(tái)，以及與T-AFT級(jí)拖船類(lèi)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(yùn)輸

美國(guó)海軍的援救裝備可通過(guò)C-5，C-130，C17等系列運(yùn)輸機(jī)空運(yùn)到世界任何地方。

4）其他輔助裝備

美國(guó)海軍援救部門(mén)還裝備有高精度的側(cè)視（搜索）聲吶、拖曳式側(cè)掃聲吶、導(dǎo)航定位系統(tǒng)、黑白及彩色水下攝像機(jī)、照相機(jī)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(duì)失事潛艇的援救或打撈作業(yè)由國(guó)防部直接負(fù)責(zé)，潛艇救生組織機(jī)構(gòu)總部設(shè)在莫斯科。在各艦隊(duì)下設(shè)相應(yīng)救撈部門(mén)，管轄所屬的防救器材、防救船隊(duì)、潛水員等，并可直接調(diào)用這些救生器材。在嚴(yán)重情況下，成立專(zhuān)門(mén)的全國(guó)緊急救援委員會(huì)，統(tǒng)一指揮調(diào)動(dòng)和決定使用何種技術(shù)、哪些部門(mén)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(shù)的研究，20世紀(jì)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(jié)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(jì)60年代開(kāi)始，俄羅斯先后研制過(guò)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(jìn)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(dá)720 m，每次援救艇員22人，對(duì)接工況下允許的海流流速1.95～2.37 kn，帶壓營(yíng)救艇員的壓力為6 bar，能滿(mǎn)足失事潛艇對(duì)接平臺(tái)傾斜±45°角時(shí)的對(duì)接。

正在研制的18271型救生潛器除具有改進(jìn)型18270的性能外，在失事潛艇救生平臺(tái)傾斜60°角時(shí)還能對(duì)接，機(jī)械手可以提起1.5 t重的水下物體，可在1.5～2 h內(nèi)快速更換動(dòng)力電池，節(jié)省營(yíng)救時(shí)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(shè)計(jì)局還在開(kāi)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(lèi)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(yíng)救12～20人;同時(shí)它可以進(jìn)行300 m水深的潛水作業(yè)，有獨(dú)立的吊放系統(tǒng)。整個(gè)系統(tǒng)模塊化，集裝箱運(yùn)輸［4－5］。

蘇聯(lián)在二戰(zhàn)末期從美國(guó)引進(jìn)了第1個(gè)McCann救生鐘后，先后自主設(shè)計(jì)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(dá)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(gè)對(duì)接裙，可以用于與失事艇對(duì)接進(jìn)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(yīng)急氣脹式救生筏等，近年來(lái)其潛艇上開(kāi)始裝備快漂脫險(xiǎn)裝置，并配備供艇員快速脫險(xiǎn)的潛水救生服。

蘇聯(lián)在1960年開(kāi)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(yíng)救20名艇員，在潛艇上有救生艙用的大圍井，有絞車(chē)釋放和回收裝置，實(shí)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(jìn)型。在“阿爾法”（705型）級(jí)潛艇上首次裝備了類(lèi)似德國(guó)救生球的應(yīng)急救生艙，它在潛艇失事時(shí)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(yíng)救30人，最大工作深度為500 m，其改進(jìn)型救生深度可達(dá)1 500 m。據(jù)稱(chēng)，在俄羅斯所有第3代核潛艇上均裝備了這種應(yīng)急漂浮救生艙或改進(jìn)型。蘇聯(lián)“共青團(tuán)”號(hào)核潛艇在指揮臺(tái)圍殼內(nèi)安裝了集體漂浮救生艙，1989年該艇因失火沉沒(méi)時(shí)，曾用這種救生艙救出5人（實(shí)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(yàn)用的專(zhuān)用應(yīng)急救生艙。

俄羅斯第2代和第3代潛艇上還配備有1種應(yīng)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(guò)設(shè)置于艇側(cè)的耐壓彈射筒拋出艇外，并迅速脹氣撐開(kāi)供艇員逃生，操作時(shí)間小于2 min。每個(gè)救生筏可容納20～25人，無(wú)故障工作時(shí)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(tái)

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(lái)搭載救生潛器、工作潛器、飽和潛水系統(tǒng)等。其中蘇聯(lián)設(shè)計(jì)建造的537型（“厄爾布魯士”級(jí)）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(shè)計(jì)排水量達(dá)19 000 t，配置有5個(gè)潛器（包括2個(gè)救生潛器），同時(shí)配備有下潛作業(yè)深度200 m的潛水設(shè)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(shè)計(jì)局訂購(gòu)4艘新一代救生船，排水量在5 230 t左右，設(shè)計(jì)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(guó)內(nèi)還有其他一些民用船舶可為海軍提供援救作業(yè)平臺(tái)。

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(diǎn)，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(duì)接，并將艇員干救到救生潛艇上。也可以將救生潛器停靠在失事艇附近，對(duì)失事艇艇員進(jìn)行濕救。每艘救生潛艇上設(shè)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(jìn)入水中進(jìn)行潛水作業(yè)。

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

俄羅斯“蘭寶石”設(shè)計(jì)局還進(jìn)行另一種可潛式救生母船的研究，它平時(shí)在水面行使，但在釋放和回收救生潛器時(shí)可以完全潛入水中進(jìn)行，可攜帶2艘救生潛器，甲板下面設(shè)有多個(gè)減壓艙，甲板上配有25 t吊車(chē)。

“蘭寶石”設(shè)計(jì)局還研制成功了一種類(lèi)似美國(guó)DSRV收放裝置的可拆式救生潛器馱負(fù)裝置，把它安放在核潛艇尾部救生鐘平臺(tái)上方馱載救生潛器，對(duì)失事潛艇進(jìn)行救生。

③空中運(yùn)輸

俄羅斯海軍可以使用“安－124”、“伊爾－76”型運(yùn)輸飛機(jī)，將各種類(lèi)型的援救裝備運(yùn)送到失事地點(diǎn)附近的機(jī)場(chǎng)。

④陸上運(yùn)輸

此外，還可以使用火車(chē)、汽車(chē)將救生裝備運(yùn)送到失事地點(diǎn)附近。

2.2 援潛救生裝備體系的發(fā)展趨勢(shì)

隨著各國(guó)對(duì)援潛救生領(lǐng)域的重視和投入的加大，援潛救生裝備進(jìn)入了快速發(fā)展期。主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:

1）研制先進(jìn)的援潛救生綜合裝備系統(tǒng)

美國(guó)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(chǎng)調(diào)查，能在600 m水深進(jìn)行援救作業(yè)，一次能在有5 bar高壓的情況下從失事艇內(nèi)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(mén)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(gè)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(shè)計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)集裝箱裝載。該系統(tǒng)既能完成飽和潛水作業(yè)，又能進(jìn)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(nèi)剩余壓力6 bar的狀態(tài)下進(jìn)行援救［6］。

2）加強(qiáng)高壓轉(zhuǎn)移裝置（TUP）技術(shù)的研究

在失事潛艇艙內(nèi)進(jìn)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(nèi)艇員存活的最高壓力不超過(guò)7 bar，個(gè)別情況可達(dá)10 bar。如果從1艘沉沒(méi)潛艇上援救超過(guò)100名全部艇員，每名艇員都需要一定的減壓時(shí)間，在母船或工作輔船上減壓艙無(wú)法容納所有被救艇員時(shí)，就必須進(jìn)行“保壓轉(zhuǎn)移（TUP）”。目前，美國(guó)及北約國(guó)家非常重視開(kāi)發(fā)這一領(lǐng)域的技術(shù)，并在即將開(kāi)發(fā)的新型援潛救生系統(tǒng)中也都將使用高壓轉(zhuǎn)移裝置。

3）艇員逃生訓(xùn)練裝備及運(yùn)輸配套裝備的研制

艇員逃生是一個(gè)綜合性問(wèn)題，除了逃生裝備外，潛艇發(fā)生事故時(shí)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(guó)除了對(duì)艇員進(jìn)行逃生心理訓(xùn)練外，還研制出了許多逃生訓(xùn)練裝置，以訓(xùn)練艇員逃生的實(shí)戰(zhàn)能力。

另外，各國(guó)軍方均重視快速反應(yīng)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(yùn)抵事故現(xiàn)場(chǎng)是十分重要的問(wèn)題，為此各國(guó)紛紛為援潛救生裝備的運(yùn)輸配備了重型直升飛機(jī)及其他先進(jìn)的運(yùn)輸工具，以提高快速反應(yīng)能力。但目前這方面仍有待提高。

總體看來(lái)，各國(guó)都依據(jù)本國(guó)潛艇部隊(duì)的實(shí)際發(fā)展?fàn)顩r及海域情況，從系統(tǒng)化角度全面推進(jìn)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(guò)學(xué)習(xí)和借鑒國(guó)外先進(jìn)的經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合自身特點(diǎn)加大研發(fā)力度，才能更快推進(jìn)我國(guó)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(shì)［J］．船海工程，2007，（4）:90－91．

［3］張良，陳建平．世界各國(guó)援潛救生系統(tǒng)發(fā)展?fàn)顩r［J］．機(jī)器人技術(shù)與應(yīng)用，2001，（3）:17－20．

［4］肖榮端，李志平．俄國(guó)載人潛水器發(fā)展評(píng)價(jià)［J］．應(yīng)用科技，1995，（2）:59－65．

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

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