美国潜艇救生潜水再加压系统浅析

王海涛 姜圣俊

（中国船舶及海洋工程设计研究院 上海200011）

引 言

由于潜艇在现代海战中的地位日益凸显，世界各主要海军国家均十分重视援潜救生力量的建设［1］。不同国家根据其海军战略、主战兵力发展的需要和国防工业技术发展的水平，建成了各具特色的援潜救生体系，研发了不同的救援装备［2］。

进入21世纪后，随着科技的迅猛发展，援潜救生的理念发生了天翻地覆的变化，逐步向全球化、模块化和军民融合方向转变。2002年左右开始了救援装备模块化、系列化研究，并在2006年左右先后形成了产品，最具代表的是美国潜艇救生潜水再加压系统SRDRS（Submarine Rescue and Diving Recompression System）（如图1所示）和北约新型潜艇救援系统NSRS（NATO Submarine Rescue System），均可进行空陆水联运，并可安装于合适的民船，在72 h最佳救援时间内迅速部署到事故地点。

2017年4月27日，美国海军为潜艇保障船“支配者”号（HOS Dominator）安装了首套SRDRS援潜救生系统。该保障船目前部署在加利福尼亚州科罗拉多市的北岛海军航空站NASNI（Naval Air Station North Island）。驻北岛海军航空站的水下救援司令部成员与承包商凤凰国际控股集团完成了“支配者”号SRDRS援潜救生系统的安装工作。“支配者”号保障船为霍尔贝克海洋公司所有的民用船舶，被美国海军水下救援司令部URC（Underwater Rescue Command）签约租用，主要用于海上救援以及训练［3］。

2017年11月，阿根廷 “圣胡安”号潜艇失踪后，应阿根廷海军请求，美国海军水下救援司令部派出SRDRS前往南美洲，协助搜寻和救援失踪潜艇。三架空军的C-17和一架C-5承担了首批运输任务，潜艇救援舱SRC和无人潜器ROV先运抵阿根廷，而带压救援模块PRM则随后到达［4］。

本文从美国援潜救生系统早期发展、SRDRS系统、基于SRDRS系统的备选母船选择以及救援流程四方面，作简要说明。

图1 美国SRDRS

1 美国援潜救生系统早期发展

美国在二十世纪七八十年代建成以深潜救生艇为核心的援潜救生体系，由美国深潜救生机构负责，主要技术装备包括DSRV（Deep Submergence Rescue Vehicle， 深潜救生艇）、潜水救生钟、无人遥控潜器、常压潜水装具、水面支持船以及相关的支持设备等。也可采用母潜艇驮运搭载深潜救生艇的方式，如图2所示。

DSRV共建成两艘，首艘DSRV1“Mystic”号于1970年下水，次艘DSRV2“Avalon” 于1971年下水，由洛克希德导弹和航空公司建造。1977年这两艘深潜救生艇正式加入美国海军。DSRV外形尺寸约为12.4 m×3.2 m×4.3 m，艇重34.5 t，最大作业深度1 500 m，实际工作深度约610 m，机组人员3人，救生人数24人，最大承受内压为0.5 MPa［5-7］。动力为2台大型电池，接口兼容45°倾斜，能用C-5、C-17、C-130运输机24 h内运抵全球与潜艇失事地点临近的机场［8］，也可以搭载在具备MOSUB接口的现役核潜艇上。

图2 美国的DSRV1“Mystic”号搭载于母潜艇上

救援装备常年处于待命状态，具备全球72 h快速响应能力，一旦出现紧急状况，能被迅速空陆水联运至世界任何地区，对美国及其盟国的潜艇进行救援。此外美国海军还制定了联合作战搜索与救援的条令、手册等程序化文件，如美国潜艇部队司令部、国际潜艇脱险与救援联络办公室、深潜部队等联合编制的《潜艇搜寻、脱险和援救计划》等。

不过随着援潜救生技术的发展，DSRV的缺点日渐明显，比如全球部署能力有限、较难运输，以及需搭载在具备特定接口的潜艇上。于是美国海军又研制了最新救援系统SRDRS，可采用空陆水联运的方式，可安装在所有的满足规定要求的民用或军用船舶，这样在失事潜艇附近的合适船舶就能作为SRDRS 的搭载母船，消除了对改进型潜艇或专用母船的依赖。作为备选母船VOO（Vessel of Opportunity）的可选船型包括海洋供应船、平台支持船、锚作船等，由于全球分布有大量的该类型临时救援船，可大大提高快速救援能力。

SRDRS最大的亮点是全套设备模块化，可在飞机、卡车、火车、船舶上进行空陆水联运，可安装在各种母船上投入使用，不受专用潜艇救援母船的限制，实现全球快速部署。

2 SRDRS系统

2006年开始，SRDRS作为新一代援潜救生系统，逐步替代原先以深潜救生艇DSRV为核心的援潜救生体系。SRDRS包含水下作业评估系统AUWS（Assessment/Underwater Work System）和潜艇救援系统 SRS（Submarine Rescue System）。潜艇救援系统SRS可以分为两种型式：救援能力系统SRSRCS（Submarine Rescue System-Rescue Capable System）和带压转移系统SRS-TUP（Transfer Under Pressure）［9］。救援能力系统SRS-RCS提供不包括带压转移在内的救援能力，并保留了深潜救生艇的功能。带压转移系统SRS-TUP增加了带压转移部件，并为失事潜艇提供内压最高达5个大气压的救援能力。如图3所示。

图3 美国SRDRS的SRS-TUP

整个系统的各个单元部分都能够在救援海域附近具备相关条件的VOO上展开作业，它可以完成早期现场调查，对舱内有压力的失事潜艇实施高压救援。其优点是可实现全球范围快速反应，不受特定的支持母船的限制。潜艇救生系统由承压援救模块和降压系统组成，能够在约610 m水深进行援救作业，一次能够在最高0.5 MPa内压的情况下救援16名艇员，采用国际标准化集装箱和空陆水联运方式，18 h内运送到现场［10］，保持在世界范围内对失事潜艇快速反应能力。根据任务的需求不同，其潜艇救援系统SRS可以按两种不同的任务型式进行搭载：

（1）潜艇救援系统-救援能力系统（SRS-RCS）

图4 美国SRDRS的SRS-RCS

如图4所示。该系统包括：带压救援模块PRM（Pressurized Rescue Module），又称遥控操作救生艇RORV（Remotely Operated Rescue Vehicle［11］）；吊放系统LARS （Launch & Recovery System）；控制集装箱（Control Van）；备件集装箱（Spares Van）；发电集装箱（Generator Van）；后勤集装箱（Logistics Van）等。

（2）潜艇救援系统-带压人员转移（SRS-TUP）

如图5所示。该系统包括带压救援模块PRM、吊放系统LARS、控制集装箱、备件集装箱、发电集装箱、辅助集装箱（Auxiliary Van）以及潜艇减压舱SDCs （Submarine Decompression Chambers）等，能和带压救援模块系统PRMS（Pressurized Rescue Module System）对接，在保持5个大气压的情况下，将艇员从耐压救援模块PRMS中安全转移到加压舱，然后按程序分阶段进行减压治疗，减少和控制减压病产生的风险。整套系统最多可容纳155人，可满足救援美军一艘潜艇全部艇员的需求。

图5 美国SRDRS的SRS-TUP

美国SRDRS的带压救援模块PRM（如图6所示）为一个有缆遥控救援潜器，“Falcon”号（PRM-1）是由Oceanworks 国际公司建造。PRMS外框为长方形防撞框架，有多个姿态推进器，运动控制灵活。底部对接舱口采用无级旋转调节倾斜角度，能适应最大倾斜角45°的接口对接。可容纳2名操作人员和16名遇险艇员。工作深度约610 m，最大工作海况4级，最大流速2.5 kn，最大工作内压 0.5 MPa［12］。 其主要技术指标为 ：

图6 美国SRDRS的带压救援模块PRM

（2名操作人员+16名获救人员）

美国SRDRS的吊放系统LARS（如图7和下页图8所示）安装在母船甲板上。在接到救援任务后，可在码头进行现场组装和调试。为了进一步提高救援效率，便于空陆水联运，特别使用运输机进行空运，严格控制门架的总高度，且可将门架上方的横梁拆下。门架与母船的安装与其他集装箱不同，采用了两条式安装方式，分左右舷整体固定在尾部甲板上。

图7 美国SRDRS的吊放系统LARS（吊放作业工况）

图8 美国SRDRS的吊放系统LARS（存放工况）

美国SRDRS的甲板基座（如图9所示）预先安装在母船甲板上，其上固定有集装箱定位安装用的旋锁，可根据任务的不同搭载不同的集装箱。对于具有相应承载能力、甲板基座安装位置和水电气相关接口的民用船舶，也可以进行现场搭载，大大提高了其通用性。

图9 美国SRDRS的甲板基座

水下作业评估系统AUWS包括ADS2000单人常压潜水装具（ADS，即Atmospheric Dive Suit，单人常压潜水装具）、ROV遥控潜水器、支持设备等。常压潜水装具主要用于救援人员先下水去探摸和评估潜艇遇险情况，清除障碍，完成救援的前期准备工作，也可配合其他救援设备进行作业。SRDRS配套的ADS型号为ADS2000，单人着装，各关节为刚性连接的旋转关节［13］。装具内保持常压，拥有独立的推进能力，由母船起重机或者专用的收放装置进行吊放和回收（如图10所示）。出于水下安全性考虑，其部分简单的工作可用无人的ROV代替。该系统可以进行全球空陆水联运。

图10 由母船起重机进行吊放的常压潜水装具（ADS）

美国的SRDRS除PRM和配套的吊放装置LARS、对接装置和加压舱外，根据作业任务，为完成救援任务还需搭载遥控潜水器、潜水站位等相关装备协同作业。

SRDRS研制历时十余年，用于取代已服役三十余年之久的DSRV深潜救生艇。整个项目分三个阶段逐步交付：第一阶段是2006 年服役的水下评估作业系统AUWS，第二阶段是2008 年服役的以带压救援模块PRM为核心的SRS-RCS， 第三个阶段是2017 年服役的以甲板减压系统SDS为代表的SRS-TUP。

相对于深潜救生艇DSRV为核心的援潜救生体系，SRDRS构成更复杂、功能更强大、通用性更高：

（1）工作深度

SRDRS的工作深度为610 m（2 000 ft），与上一代DSRV最大工作深度1 500 m（5 000 ft）相比有大幅下降，但却与美军潜艇的极限潜深相适应，工作深度的设定更合理。

（2）有缆遥控模式

与DSRV的电池自主航行不同，SRDRS的耐压救援模块PRM采用持续供电的有缆遥控模式，不需要如北约NSRS在每次下潜救援后2～4 h的电池充电时间，可以多次往返水下连续进行救援。同时，母船与PRM之间通信采用有缆模式，信号更清晰、保密性更强。

（3）72 h全球部署，模块化商船搭载

SRDRS全套设备都可拆解后进行空、陆、水联运，并且满足相关条件的普通民用VOO就可以搭载，确保72 h内可部署到全球任何地方开展救援。而上一代DSRV虽然也可以进行空陆水联运，但因艇身尺寸较大需更大型的运输机进行空运，增加了调遣难度和转运时间，且“母船”必须是经过接口改造的美军潜艇或者专用水面母船，使用灵活性远不如从备选母船目录找一艘合适的商船，也不用等待航速较慢的援潜救生船前来。

当然，SRDRS价格昂贵，构成更复杂且更重，所需母船甲板面积大大增加，且需供水电气等接口。另外，有缆遥控对PRM的水下运动带来一定的限制，且增加了与管供式潜水员、ROV、潜水钟、潜水吊笼等同时水下救援人员和设备脐带干涉的危险性。

3 基于SRDRS系统的备选母船选择

SRDRS采用“国有商营”的模式［14］，可以搭载在满足要求的商业海洋工程船上。为了进一步提高全球快速响应能力，美军在全球范围内筛选并确定了一批符合条件的商船名录（即备选母船VOO列表），紧急情况下可以迅速找到最近的海洋工程船，在全套SRDRS空陆水联运往事发地的同时，安排好VOO备妥待命。

《潜艇救援潜水与再加压系统备选母船第D版说明书》分成七个附件，分别为“适用于所有备选母船具备的能力”、“用做潜艇救援系统备选母船的驳船”、“备选母船常压潜水系统能力”、“适用于所有备选母船的潜艇救生舱撤离系统能力”、“备选母船侧扫声纳系统能力”、“备选母船轻型锚泊系统能力”以及“首字母缩略词”，对于VOO的选择作了极其详细的规定。［15］

在其中的附件1“适用于所有备选母船具备的能力”的文件中，美国SRDRS对于VOO选择的23个方面分别提出了强制性要求和目标要求。主要包括：船型分类和一般条件、可利用的甲板空间、船舶甲板承载能力、定位能力、适航性、船舶稳性、甲板平整度、救生设备的能力、工作甲板防火能力、船的干舷、甲板通道、传感器杆的安装、自持力、规定小艇及配合的吊放回收装置、远程监控站能力、柴油机燃料能力、淡水、气源、甲板上起重机、应急电供给能力、直升机甲板、声音跟踪系统、船上医务室等。

综合说来，美国海军对备选母船VOO的主要要求如下：为国际船级社协会IACS（International Association of Classification Society，国际船级社协会）入级，且可以动员和调度；可利用的甲板 面 积 不 小 于 26.8 m×10.1 m（SRS-RCS） 或29.9 m×10.4 m（SRS-TUP）；最小甲板承载能力为 145.2 t（SRS-RCS），227 t（SRS-TUP）， 货 物承载能力为5 t/m2；定位能力方面，推荐达到动力定位DP-2或DP-3，若采用四点锚泊则定位的深度和维持能力应可达到610 m（2 000 ft）；作业海况4级，安全航行海况为6级；船舶稳定性方面，装有吊放回收系统和带压救援模块的母船稳定满足稳性衡准要求；最大干舷3.1 m（10 ft）；30个额外人员（SRS-RCS）10天无需补充的能力；甲板面要有足够空间来放置小艇及配合的吊放回收装置；码头安装起重机起重量至少为25 t，目标为110 t，可将LARS整体起吊……

4 救援流程

美国经过数十年的发展，逐渐形成了以SRDRS为核心的完备的潜艇救援流程：当潜艇失事后，相关机构协调进行救援部署。将SRDRS等相关救援装备，通过铁路、公路等方式快速运抵机场。通过大型运输机空运至离失事处最近的机场，再转运至备选救援母船所在港口。将SRDRS等救援装备紧急安装在母船上，并经过相关的调试确保救援装备完好可用。母船航渡至失事潜艇所在海域，按预定作业程序展开救援。首先由AUWS（包括ADS）先去探摸和评估潜艇遇险情况，清除障碍，完成救援的前期准备工作；然后通过带压救援模块PRM进行失事艇员的救援，分批次转移至母船上，再通过潜艇减压舱SDC进行减压和治疗。如伤员受伤严重，在经过船上简单的医疗处理后，可将伤员用舰载直升机后送至医疗条件齐备的大医院。救援完成。

救援流程如图11所示［16］。

图11 美国潜艇救援流程

由此可见，美国海军非常注重救援装备的标准化/通用化，在设计之初就考虑到救援装备的空、陆、水联运的运输方式，从而大大提高救援响应能力（包括缩短救援时间和加快救援速度）、救援质量等。

5 结 语

SRDRS采用标准化、模块化及组合化的设计思想、具有全系统快速空陆水联运展开、不依赖固定母船、紧凑型集成、全干援救、不增加对潜艇救生平台要求等特点，具备强抗流能力、机动高压救援、最佳救援时限（72 h）内全球达到的国际救援能力。美国SRDRS可根据的不同任务进行不同方式的搭载，而且可以搭载在合适的民船上，大大提高了其通用性。其全模块化组合、水陆空联运的设计理念和分阶段的发展模式，极其值得借鉴。

援潜救生领域国际合作逐步深入，援潜救生体系正逐步向多国共建、全球有效覆盖、迅速到达、军民融合的方向发展。潜艇和核潜艇作为各国海军的重要力量，其海上安全也备受关注，也是援潜救生体系的重点保障对象。“他山之石，可以攻玉。”我国救援装备模块化装船尚处于初步发展阶段，可以在借鉴美国SRDRS等国外先进经验的基础上，发展适合我国国情的、具有中国特色的援潜救生体系，并且进一步完善。