Описание и основные характеристики комплекса
Компания «Криптон Оушен Груп» представляет комплекс для глубоководной добычи железомарганцевых конкреций на глубинах до 6000 метров.
Технология проведения работ предполагает использование штатных судов Мирового флота
Палубная рамная технологическая конструкция
Палубная технологическая конструкция представляет из себя блочную ферменную конструкцию, которая устанавливается на полупогружном судне и служит для обеспечения полного технологического цикла работы автономных добычных подводных аппаратов.
Палубная технологическая конструкция состоит из пяти отсеков и погружной платформы.
Отсеки №1, 2 и 5 предназначены для транспортировки автономных добычных аппаратов к месту разработки. На главной палубе каждого из отсеков имеются выдвижные упорные лекальные кондукторы для фиксации подводных аппаратов в походном положении.
В отсеке №1 на втором ярусе располагается пост слежения и управления подводными аппаратами во время выполнения их рабочей миссии. На третьем ярусе отсека №1 располагается вертолетная площадка.
Отсек №5 находится в рабочей зоне поворотного крана и предназначен для ремонтных, а также профилактических работ на подводных аппаратах в период их использования в районе добычи.
В отсеке №3 располагается бункер для перевалки конкреций, добытых и выгруженных из автономных подводных аппаратов. В нижней части бункера на главной палубе отсека №3 располагается 8-и ручьевое разгрузочное устройство для доставки конкреций к вертикальным транспортерам и дальнейшей перегрузки в трюмы балкеров.
В кормовой части палубной технологической конструкции располагается погружная платформа для обслуживания автономных подводных аппаратов после их всплытия на поверхность и окончания полного разового технологического цикла добычи. Платформа при помощи 4-х гидравлических цилиндров опускается на уровень днищевой части подводного аппарата, находящегося после всплытия в надводном положении.
При помощи буксира-толкача и перекрестных оттяжек подводный аппарат заводится на платформу для разгрузки собранных конкреций. Для центровки подводного аппарата над приемным бункером по обеим сторонам погружной платформы имеются вертикальные поворотные кранцы. Выгруженные конкреции при помощи пластинчатого питателя, вертикального и ленточного транспортера доставляются в бункер перевалки, находящийся в отсеке №3.
Автономный добычной подводный аппарат (общий вид)
Извлечение конкреций с поверхности дна автономным добычным подводным аппаратом производится при помощи устройства сбора конкреций.
Устройство сбора состоит из 3-х блоков вращающихся баранов. В носовом блоке размещаются 3-и вращающихся барабана. Каждый из кормовых блоков состоит из 4-х вращающихся барабанов. Каждый из барабанов имеет 22 органа сбора с 2-мя рядами Г-образных захватов. Каждый блок вращающихся барабанов имеет свою отдельную цепь транспортировки в приемный бункер. Цепь транспортировки состоит из перевалочного транспортера с загрузочным бункером, шнекового питателя и отгрузочного транспортера. Во избежание крена либо дифферента подводного аппарата высыпание конкреций с отгрузочного транспортера происходит в центральную зону накопительного бункера. При этом обеспечивается последовательное и равномерное его заполнение.
Загрузить больше
Прочные корпусы энергоблоков и электроники автономного добычного подводного аппарата предназначены для размещения при атмосферном давлении водородных топливных элементов, частотных преобразователей, контроллеров устройств и главного бортового процессора.
Прочные корпусы сохраняют устойчивость при действии гидростатического давления по всей глубине погружения аппарата.
Прочные корпусы изготавливаются из титанового сплава ВТ22.
Загрузить больше
Топливные емкости автономного добычного подводного аппарата располагаются в его кормовой части. Заправка водородом и кислородом осуществляется на судне-доке в момент перегрузки конкреций. Заправка производится через заправочные горловины подводного аппарата, расположенные ниже его ватерлинии в надводном положении. Для обеспечения безопасности заправка производится в кормовой части судна-дока с переходного кормового мостика.
Загрузить больше
Advances in 3M™ Glass Bubbles Technology
Достижения 3M™ в технологии стеклянных сфер ¹
1 – 3M™ Glass Bubbles for Subsea Insulation and Buoyancy Applications
Плавучесть автономного добычного подводного аппарата обеспечивается при помощи блоков, заполненных композиционным пастообразным материалом, состоящим из полых стеклянных сфер, масла индустриального и парафина. В качестве полых стеклянных сфер используются стеклянные сферы для подводной плавучести марки IM16K производимые компанией 3М.
Загрузить больше
Режим погружения-всплытия, управление дифферентом и постоянное поддержание базового рабочего горизонта автономного подводного аппарата относительно поверхности дна обеспечивается при помощи балластной системы.
Балластная система состоит из блоков сосудов высокого давления, расположенных тремя ярусами. Сосуды изготавливаются из последовательно соединенных методом сварки трубных элементов и соединительных переходных патрубков. Блоки сосудов высокого давления в пределах каждого из ярусов соединены между собой по принципу совмещающихся сосудов.
Трубные элементы и соединительные патрубки сосудов изготавливаются из специализированного титанового псевдо-α-сплава системы Ti-Al-V-Mo c содержанием Al – не более 6%; Мо – не более 2% (Рисунок 1). Сплав имеет предел кратковременной прочности – 1200 МПа и твердость HB 10 -1 = 255 – 270 МПа (Рисунок 2).
Рис. 1. Область морских титановых сплавов
Рис. 2. Диаграмма пределов текучести титановых сплавов
Загрузить больше
Загрузить больше
Загрузить больше
Загрузить больше
Загрузить больше
Для обеспечения беспроводной связи между постом управления на судне обеспечения и датчиками систем и устройств автономного добычного подводного аппарата используется акустический модем LinkQuest Underwater Acoustic Vodem UWM4000, производимый компанией LinkQuest Inc. http://www.link-quest.com/html/uwm4000.htm
Модем может взаимодействовать в 8 подводными датчиками или устройствами, использующими интерфейс RS-232 (Рисунок 6) . Модем может одновременно отображать до 16 аналоговых входов и обеспечивать до 1 Гбайта постоянного хранения на компактном флеш-диске.
Загрузить больше
В качестве источника энергии на автономном добычном подводном аппарате используются водородные топливные элементы FCe™ 150, производимые компанией US Hybrid.
Загрузить больше
В прочных корпусах энергоблоков и электроники имеются отверстия для ввода электрических и волоконно-оптических кабелей. Водо-газонепроницаемость прочных корпусов в местах ввода кабелей обеспечивается при помощи герметичных кабельных соединителей высокого давления.
Герметичные кабельные соединители
Вместе контакта кабельных соединителей с поверхностями прочных корпусов имеются радиальные и торцевые уплотнения. Сжатие торцевых уплотнений происходит при помощи обжимных гаек с внутренней стороны прочных корпусов.
Герметичные кабельные соединители выдерживают гидростатическое давление в 1,5 раза превышающее давление на рабочей глубине погружения аппарата и сохраняют водо-газонепроницаемость в случае повреждения или разрыва соединительного кабеля.
Предполагается изготовление герметичных кабельных соединителей по специальному заказу в компании «Hydro Bond Engineering Ltd». Компания производит соединители из различных материалов для всех типов кабелей для обитаемых и необитаемых подводных аппаратов. Продукция компании сертифицирована Lloyd’s, DNV, ABS.
Загрузить больше
Технологический цикл использования добычного комплекса
В порту на палубу пришвартованного бортом транспортного полупогружного судна устанавливаются специальные направляющие полозья в направлении перпендикулярном диаметральной плоскости судна. С причальной площадки на судно на технологических тележках закатывается палубная технологическая конструкция. При помощи домкратов, установленных в плоскости поперечных переборок, производится поднятие палубной технологической конструкции для снятия весовой нагрузки с технологических тележек и дальнейшего выкатывания их на причальную площадку. После извлечения технологических тележек производится опускание домкратов и установка палубной технологической конструкции на главную палубу транспортного полупогружного судна. В местах опорных пиллерсов палубная технологическая конструкция при помощи прихваток электрической сваркой крепится к настилу главной палубы полупогружного судна.
Полупогружное судно отходит от причальной площадки и перемещается в портовую гавань, где канатами швартуется к плавучим вертикальным швартовным бочкам. Производится закачка забортной воды в балластные танки судна, и оно приобретает максимальную осадку в полупогруженном состоянии.
Поочередно к каждому из подводных аппаратов, которые находятся у причальной площадки, подходят буксиры-толкачи и упираются носовыми упорами в кормовые части аппаратов. С заводящих стрел буксиров-толкачей на кормовые выступающие скобы заводятся канатные оттяжки. Производится выбирание канатов и подводные аппараты сочленяются с буксирами-толкачами.
Подводные аппараты доставляются буксирами-толкачами по портовой гавани к месту швартовки полупогружного судна. В режиме буксировки подводные аппараты находятся в положении на ровный киль. Это обеспечивается закачкой и распределением морской воды в емкостях балластной системы. В этот момент общий объем воды в балластной системе составляет 235 м³.
Подводные аппараты буксирами-толкачами подводятся к отсекам №№1, 2 и 5 палубной технологической конструкции. В зоне действия заводящих стрел палубной конструкции, на носовые кнехты аппарата заводятся петли стопорных канатных оттяжек. Буксир-толкач продолжает движение с аппаратом в зоне отсека до полного натяжения стопорных оттяжек. После снятия фиксирующих буксирных канатов на кормовые кнехты аппарата заводятся оттяжки грузовых лебедок и производится их выбирание до натянутого состояния. После этого производится расчленение буксира-толкача и подводного аппарата.
Для центрирования подводных аппаратов в отсеках и препятствия смещения подводных аппаратов в горизонтальной плоскости при всплытии полупогружного судна, в каждом из отсеков установлены вертикальные роульсы.
После установки подводных аппаратов в отсеки буксиры-толкачи заводятся в отсек для транспортировки и центрируются над технологическими постелями.
После откачки воды из балластных танков и всплытия полупогружного судна подводные аппараты под действием силы тяжести опускаются на настил первого яруса палубной технологической конструкции, а буксиры-толкачи – на лекальную поверхность технологических постелей. Со стороны правого и левого бортов каждый из подводных аппаратов обжимается парными выдвижными лекальными кондукторами. Положение лекальных кондукторов на салазках фиксируется винтовым стопором. После фиксации подводных аппаратов и буксиров-толкачей к опорным конструкциям осуществляется переход судна к району добычи конкреций.
Подготовка аппаратов к погружению в районе добычи
После доставки подводных аппаратов в район добычи производится заправка 235 м³ воды в емкости балластных систем подводных аппаратов. Производится открывание винтовых стопоров и раздвижка пар лекальных кондукторов.
Производится закачка забортной воды в балластные танки судна, и оно приобретает максимальную осадку в полупогруженном состоянии. После погружения главной палубы судна на глубину 13 метров, под действием силы плавучести происходит всплывание подводных аппаратов и буксиров-толкачей.
К первому аппарату подходит буксир-толкач и упирается носовыми упорами в кормовую часть аппарата. Производится стравливание оттяжек с кормовых кнехтов аппарата. С заводящих стрел буксира-толкача на кормовые кнехты заводятся фиксирующие буксирные канаты. Производится выбирание канатов и подводный аппарат сочленяется с буксиром-толкачом.
Подводный аппарат доставляется буксиром-толкачом к погружной платформе. В зоне действия заводящих стрел кормовой платформы, на носовые кнехты аппарата заводятся петли стопорных канатных оттяжек. Буксир-толкач продолжает движение с аппаратом в зоне погружной платформы до полного натяжения стопорных оттяжек. После снятия фиксирующих буксирных канатов на кормовые кнехты аппарата заводятся оттяжки грузовых лебедок и производится их выбирание до натянутого состояния и контакта с вертикальными поворотными кранцами платформы. После этого производится расчленение буксира-толкача и подводного аппарата. Буксир-толкач направляется в зону отсеков палубной технологической конструкции для осуществления операции доставки следующего аппарата.
После фиксации подводного аппарата над погружной платформой в горизонтальной плоскости, поворотным краном к кормовой части аппарата подаются заправочные шланги. Осуществляется заправка подводного аппарата водородом и кислородом.
После заправки к аппарату подается грузовая рама с цанговыми захватами. Цанговые захваты устанавливаются на ответные части на подводном аппарате. Производится выбирание крановых строп и фиксация аппарата в вертикальной плоскости.
Первый этап работы аппарата
Во время первого этапа происходит закачка остаточного количества 15 м³ морской воды в балластную систему. Данная операция необходима для того чтобы создать необходимый объем отрицательной плавучести и обеспечить расчетный дифферент для получения оптимальной скорости погружения подводного аппарата.
После полного заполнения балластной системы аппарат приобретает состояние отрицательной плавучести и краном опускается на глубину ниже днищевой части судна и удерживается в вертикальной плоскости цанговыми захватами.
Производится одновременное открывание цанговых захватов и подводный аппарат осуществляет погружение, уходя на первый цикл рабочей миссии.
Во время погружения происходит вращательное движение подводного аппарата относительно его поперечной оси Y в неподвижной и связанной с судном-носителем системе координат, постепенное создание дифферента на нос и постепенное погружение подводного аппарата. Максимальный расчетный угол дифферента после закачки 15 м³ воды будет составлять 85°.
Второй этап работы аппарата
1. Во время второго этапа происходит погружение аппарата в вертикальном положении – под углом 85° относительно его горизонтального надводного положения. Погружение аппарата происходит только под действием силы тяжести, созданной объемом отрицательной плавучести. Создание дополнительных сил движителями аппарата при погружении не предусматривается. Текущие положение подводного аппарата по горизонтам глубины во время погружения определяется датчиком давления. Информация от датчика давления через бортовой контроллер и акустический модем передается на монитор в пост управления аппаратом на судне обеспечения.
2. Расстояние от текущего положения аппарата во время погружения до поверхности дна определяется при помощи сонара переднего обзора, расположенного в носовой части подводного аппарата. Расстояние до поверхности дна определяется по наклонной линии ОА (5° от вертикали при погружении с дифферентом на нос 85°) и пересчитывать в расстояние ОВ по вертикали от носовой части аппарата до поверхности дна. Данная операция необходима для того, чтобы с достаточной точностью определить расстояние от поверхности дна до горизонта глубины, на котором должно начаться выравнивание аппарата на ровный киль. Информацию от сонара переднего обзора через бортовой контроллер и акустический модем передается на монитор в пост управления аппаратом на судне обеспечения.
Третий этап работы аппарата
Во время третьего этапа происходит откачка 15 м³ воды из балластной системы и происходит выравнивание подводного аппарата на ровный киль. При этом происходит вращательное движение подводного аппарата относительно его поперечной оси Y в неподвижной системе координат. Данная операция начинается при достижении подводным аппаратом расстояния до поверхности дна равное 660 метров. Откачка воды происходит в течение 6 минут. За это время аппарат погружается на горизонт 110 метров от поверхности дна. Индикатором выравнивания аппарата будут служить показания 4-х эхолотов, которые после выравнивания аппарата на ровный киль определят расстояние от днищевой поверхности аппарата до поверхности дна.
Информация от 4-х эхолотов через бортовой контроллер и акустический модем передается на монитор в пост управления аппаратом на судне обеспечения.
Если по каким-либо причинам не происходит откачка воды из балластной системы и не происходит выравнивание аппарата, происходит запуск автономной аварийной балластной системы и осуществляется сброс твердого балласта.
Данная операция необходима для того, чтобы избежать столкновение и внедрение аппарата в поверхность дна. Управление датчиками и приводами автономной балластной системы осуществляется оператором с поста слежения и управления подводным аппаратом через акустический модем.
Четвертый этап работы аппарата
Во время четвертого этапа аппарат в положении на ровный киль с горизонта 110 метров относительно поверхности дна перемещается к требуемому рабочему расстоянию 4,0 метра относительно поверхности дна.
Данное перемещение осуществляется при помощи 4-х движителей, расположенных в вертикальных цилиндрических каналах с правого и левого борта. При этом изменение расстояния до поверхности дна определяется показаниями 4-х эхолотов, расположенных в днищевой части аппарата.
В момент нахождения аппарата на расстоянии 1,0 метра от поверхности дна происходит включение маршевых движителей. Определение положения аппарата по вертикали относительно поверхности дна определятся показаниями 4-х эхолотов.
Аппарат начинает перемещаться в горизонтальной плоскости со скоростью 1 м/с. Определение скорости перемещения аппарата относительно поверхности дна определяется Doppler Velocity Log. После начала перемещения аппарата в горизонтальной плоскости приводятся в движение выдвижные рамы устройств сбора конкреций. Барабаны с лотками, расположенные на выдвижных рамах перемещаются вниз в вертикальной плоскости в направлении поверхности дна. После опускания барабанов на расстояние 2,0 м от днищевой поверхности аппарата, производится запуск двигателя вращения барабанов. После начала вращения барабанов производится синхронизация скорости перемещения аппарата относительно дна, определяемой Doppler Velocity Log и угловой скорости вращения барабанов. После синхронизации скорости перемещения аппарата в горизонтальной плоскости и угловой скорости вращения барабанов, производится опускание барабанов на расстояние 4 м от днищевой поверхности аппарата. Перемещение рам в вертикальной плоскости определяется датчиками линейного перемещения, который расположены на стойках выдвижных рам.
После выдвижения устройств сбора на рабочее расстояние 4,0 м от днищевой поверхности аппарата происходит касание захватов поверхности дна
Касание захватами поверхности дна
За счет массы механизмов органов сбора и провисания цепи происходит внедрение захватов в грунт на глубину 60 мм
Касание захватами поверхности дна
После внедрения в грунт происходит закрытие захватов путем перевода их из вертикального в горизонтальное положение
Касание захватами поверхности дна
Схема внедрения захватов в грунт и извлечения конкреций
Контроль плавучести автономного подводного аппарата в режиме сбора конкреций
Во время рабочей миссии автономного подводного аппарата необходимо осуществлять контроль его плавучести р и постоянно поддерживать базовый рабочий горизонт аппарата относительно поверхности дна.
1 – устройство сбора конкреций; 2 – эхолоты; 3 – вертикальные подруливающие устройства; 4 – бункер; 5 – насосы высокого давления; 6 – емкости балластной системы; 7 – маршевые движители
На базовом рабочем горизонте подводный аппарат находится в режиме нулевой плавучести. Конкреции, которые попадают в устройство сбора (1) и бункер (4) подводного аппарата, создают отрицательную плавучесть подводному аппарату. В этот момент сила веса подводного аппарата G превышает силу поддержания аппарата B = γ V,
где γ – плотность воды на рабочем горизонте;
V – объём всех водоизмещающих элементов конструкции аппарата.
Эхолоты (2), расположенные в днищевой части, фиксируют изменение положения подводного аппарата относительно поверхности дна. Аппарат начинает перемещение вниз в вертикальной плоскости. Электрические сигналы от эхолотов поступают на центральный бортовой контроллер подводного аппарата. Центральный контроллер включает группу насосов высокого давления (5), и производится откачка воды из емкостей балластной системы подводного аппарата. Откачкой воды уравновешивается разность между весом аппарата G и силой поддержания B. Любые колебания сил G и B в процессе их уравновешивания преодолеваются упорами гребных винтов подруливающих устройств (3), расположенных в вертикальных цилиндрических каналах левого и правого борта подводного аппарата. Это обеспечивает постоянное поддержание базового рабочего горизонта подводного аппарата. При помощи тяги Р гребных винтов обеспечивается преодоление силы сопротивления движению R в вертикальной плоскости.
В зависимости от соотношений между весом аппарата и его силой поддержания, сила плавучести р, представляющая разность сил G – B, может быть больше или меньше нуля, либо равной нулю.
G ˃ B, p = G – B
B ˃ G, p = B – G
Если винты в вертикальных каналах работают на подъем аппарата при наличии отрицательной плавучести, бортовой контроллер определяет для вертикальных подруливающих устройств тягу Р = R + p. В тоже время, если винты в вертикальных каналах работают на подъем аппарата при наличии положительной плавучести, бортовой контроллер уменьшает тягу для вертикальных подруливающих устройств на величину Р = R – p. Если винты в вертикальных каналах работают на подъем аппарата в режиме нулевой плавучести (например, при обходе препятствий в вертикальной плоскости), то бортовой контроллер определяет для вертикальных подруливающих устройств тягу Р = R.
Если подводный аппарат при выполнении рабочей мисси оказывается в режиме кратковременного наличия положительной плавучести, прекращается откачка воды из емкостей балластной системы и винты в вертикальных каналах работают на опускание аппарата. При этом бортовой контроллер определяет для вертикальных подруливающих устройств тягу Р = R + (B – G).
При максимальном заполнении органов сбора извлеченными конкрециями и перемещении их по цепному вращающемуся механизму у подводного аппарата возникает режим максимальной разности между весом аппарата G и силой поддержания B. Возможен также случай максимального заполнения органов сбора в несимметричном порядке относительно диаметральной плоскости подводного аппарата. В данных случаях будет наблюдаться движение аппарата вниз от базового рабочего горизонта к поверхности дна. Это движение может происходить с креном либо дифферентом аппарата. В данных случаях перевод аппарата в режим нулевой плавучести и положение на ровный киль осуществляется при помощи максимальной тяги вертикальных подруливающих устройств (3) и откачки воды из емкостей балластной системы (6) в режиме максимальной производительности насосов. Винты в вертикальных каналах работают на подъем аппарата и в режиме максимальной тяги, происходит отрыв органов сбора от поверхности дна, и аппарат переводится на высоту, превышающую его базовый рабочий горизонт. Откачка воды из балластной системы производится до момента перевода аппарата в состояние нулевой плавучести. Происходит зависание аппарата и выравнивание его на ровный киль. После этого при помощи маршевых движителей (7) происходит перемещение аппарата в горизонтальной плоскости, при этом производится синхронизация скорости перемещения аппарата относительно дна и угловой скорости вращения агрегата сбора конкреций. После синхронизации скорости перемещения аппарата в горизонтальной плоскости и угловой скорости вращения агрегата сбора конкреций, производится перемещение аппарата вниз в вертикальной плоскости в режиме нулевой плавучести при помощи тяги подруливающих устройств. Перемещение аппарата вниз в вертикальной плоскости происходит до момента касания грунта органами сбора и возобновления процесса сбора конкреций.
Аппарат во время одного погружения может извлечь с поверхности дна 300 тонн конкреций. И соответственно, из балластной системы должно быть откачено 220 м³ балластной воды.
При работе у поверхности дна по Doppler Velocity Log определяется вектор скорости относительно морского дна, а также определение углов наклона, вращения и рыскания. По Doppler Velocity Log происходит постоянный и непрерывный контроль скорости аппарата и синхронизация угловой скорости вращения барабана со скоростью перемещения аппарата в горизонтальной плоскости. Возможные препятствия по траектории движения подводного аппарата отслеживаются сонаром переднего обзора. При помощи сонара производится визуализация и профилирование поверхности перед аппаратом. Информация от сонара записывается на жесткий диск процессора, находящегося в прочном корпусе подводного аппарата. Для обхода препятствий, противостояния боковому сносу (дрейфу) и удержания аппарата на курсе в горизонтальной плоскости используются подруливающие устройства, расположенные в каналах в носовой части аппарата.
Пятый этап работы аппарата
Во время пятого этапа аппарат переводится в состояние положительной плавучести. Это достигается методом откачки оставшегося количества жидкости в количестве 15 м³ из балластной системы.
После перевода аппарата в состояние положительной плавучести происходит его всплытие. Всплытие происходит только за счет положительной плавучести. Создание дополнительных сил движителями аппарата при погружении не предусматривается.
Текущие положения подводного аппарата по горизонтам глубины во время всплытия определяется датчиком давления. Информация от датчика давления через бортовой контроллер и акустический модем передается на монитор в пост управления аппаратом на судне обеспечения.
Если по каким-либо причинам не происходит всплытие аппарата, приводится в действие механизм аварийного сброса собранных конкреций из бункера подводного аппарата. Сброс конкреций осуществляется через люк, расположенный под бункером в днищевой части аппарата. Управление датчиками и приводами люка сброса конкреций осуществляется оператором с поста слежения и управления подводным аппаратом через акустический модем.
Если по каким-либо причинам не происходит сброс собранных конкреций из бункера подводного аппарата и не происходит всплытие аппарата, производится запуск автономной аварийной системы и осуществляется сброс твердого балласта. Управление датчиками и приводами автономной балластной системы осуществляется оператором с поста слежения и управления подводным аппаратом через акустический модем.
Шестой этап работы аппарата
После всплытия подводного аппарата на поверхность он находится в надводном положении с дифферентом на корму. Производится закачка воды в его носовую балластную емкость. После приобретения подводным аппаратом положения на ровный киль, к нему подходит буксир-толкач и упирается носовыми упорами в кормовую часть аппарата. С заводящих стрел буксира-толкача на кормовые кнехты аппарата заводятся фиксирующие буксирные канаты. Производится выбирание канатов и подводный аппарат сочленяется с буксиром толкачом. Подводный аппарат доставляется буксиром-толкачом к погружной платформе.
На погружной платформе производится выдвижение приемного бункера.
В зоне действия заводящих стрел кормовой платформы, на носовые кнехты аппарата заводятся петли стопорных канатных оттяжек. Буксир-толкач продолжает движение с аппаратом в зоне погружной платформы до полного натяжения стопорных оттяжек. После снятия фиксирующих буксирных канатов на кормовые кнехты аппарата заводятся оттяжки грузовых лебедок и производится их выбирание до натянутого состояния и контакта с вертикальными поворотными кранцами платформы.
После этого производится расчленение буксира-толкача и подводного аппарата. Буксир-толкач направляется к швартовной площадке.
Как только выступающие скобы подводного аппарата попадают в зону действия заводящих стрел кормовой платформы, на него заводятся в петли канатных оттяжек и производится их выбирание до натянутого состояния. После этого происходит расчленение буксира-толкача и подводного аппарата. Буксир-толкач пришвартовывается к борту полупогружного судна, а подводный аппарат при помощи швартовных лебедок подтягивается к кормовой платформе. Выбирание канатов швартовными лебедками производится до момента контакта корпуса подводного аппарата с вертикальными поворотными кранцами. При этом аппарат находится в плавучем состоянии и не опирается на погружную платформу.
После фиксации подводного аппарата над погружной платформой в горизонтальной плоскости, поворотным краном палубной конструкции к аппарату подается грузовая рама с цанговыми захватами. Цанговые захваты крепятся к ответным частям на подводном аппарате. Производится выбирание крановых строп и фиксация аппарата в вертикальной плоскости над приемным разгрузочным бункером.
Открывается люк в днищевой части аппарата и производится выгрузка конкреций в приемный разгрузочный бункер. Конкреции из приемного разгрузочного бункера при помощи пластинчатых питателей и вертикальных транспортеров перегружаются ленточные конвейеры левого и правого борта. Ленточными конвейерами конкреции доставляются в бункер для перевалки. Во время выгрузки конкреций производится заправка 235 м³ воды в балластные емкости подводного аппарата. Одновременно производится заправка водородом и кислородом топливных емкостей подводного аппарата.
Конструкция погружной платформы предусматривает разгрузку подводного аппарата как в надводном, так и в полупогруженном состоянии обеспечивающего транспортного судна.
После выгрузки конкреций и заправки 235 м³ воды в балластные емкости аппарат находится в состоянии положительной плавучести. Производится стравливание канатов швартовными лебедками и снятие фиксации аппарата в горизонтальной плоскости.
Для осуществления погружения и начала второго цикла работ в балластные емкости закачивается остаточное количество воды равное 15 м³. Аппарат приобретает состояние отрицательной плавучести и удерживается в вертикальной плоскости цанговыми захватами грузовой рамы.
Производится одновременное открытие цанговых захватов и подводный аппарат осуществляет погружение, уходя на второй цикл рабочей миссии.
Для выполнения планового годового объема добычи около 1000000 тонн необходимо использовать три автономных добычных подводных аппарата. Время полного рабочего цикла одного подводного аппарата составляет 4 часа. Поэтапно это время распределяется следующим образом: один час используется на погружение аппарата, один час – на сбор конкреций, один час – на всплытие, один час – на разгрузку собранных конкреций и заправку топливных емкостей аппарата водородом и кислородом.
При погружении одного подводного аппарата и всплытие другого аппарата возможен снос аппаратов, сближение и пересечение их курсов. Во избежание этого на всплывающем аппарате производится запуск движительного комплекса и аппараты разводятся на безопасное расстояние друг от друга на планируемом встречном горизонте глубины.