FI128428B - Jäätä murtava alus - Google Patents

Abstract

Jäätä murtava alus (10), jonka molemmilla sivuilla on alaspäin jäätä murtavat reamerit (23a, 23b) aluksen keskiosan alueella tai aluksen keskiosan ja keulan välissä, ja reamereiden yhteydessä on potkurit (24a, 24b) aluksen propulsiota varten. Jäätä murtava alus voi olla muodostettu myös liittämällä reamereillä ja niiden yhteydessä olevilla potkureilla varustettu, jäätä murtava irtokeulaosa (31) sellaiseen laivaan (30), joka ei io ole varsinainen jäänmurtaja.

Description

JÄÄTÄ MURTAVA ALUS

Keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdannossa esitetty jäätä murtava alus.

Tunnetuissa jäätä murtavissa aluksissa voi olla useita potkureita, jotka on liitetty perinteisiin potkuriakseleihin tai joko kiinteisiin tai kääntyviin ruoripotkurilaitteisiin sekä niitä käyttäviä moottoreita. Tehokkaissa jäänmurtajissa voi olla perässä useitakin potkureita. Myös aluksen keulassa voi olla potkureita. Kääntyvät ruoripotkurilaitteet parantavat aluksen ohjailuominaisuuksia ja esimerkiksi jäärännin levitystä. Potkurit voivat olla ruoripotkurilaitteissa joko vetäviä tai työntäviä. Yhdessä potkurilaitteessa voi olla myös kaksi potkuria, jotka voivat pyöriä vastakkaisiin suuntiin.

Jotta jäänmurtaja aikaansaisi riittävän leveän railon jäähän, niin on tunnettua muodostaa jäänmurtajan keulaosa leveämmäksi eli halutun railon levyiseksi. Muu osa aluksesta voi tällöin olla kapeampi, jolloin jäänmurtaja on myös merikelpoisempi avovesiolosuhteissa. On myös tunnettua varustaa jäänmurtaja reamereilla eli levennyksillä, joiden tarkoituksena on murtaa jäätä railon reunasta myös silloin, kun alus kulkee taaksepäin.

i

Vastaavan tapaiset ominaisuudet voidaan aikaansaada muihinkin aluksiin kuin varsinaisiin jäänmurtajiin liittämällä aluksen keulaan leveämpi jäätä murtava keulaosa. Jos alus jäävahvistettu ja siinä on riittävä koneteho, niin se pystyy liikkumaan jäisissä olosuhteissa ja korvaamaan varsinaisen jäänmurtajan ainakin silloin, kun jäät ovat ohuempia.

Tunnettuja jäänmurtajia on esitetty julkaisuissa us 4831951 a, us5460H0Aja us 3931780 a.

Tunnettujen jäätä murtavien alusten ja jäänmurtajien ongelmana on kuitenkin usein se, että alusten pituudesta johtuen niiden on vaikea tehdä käännöksiä jäiden puristuksessa. Varsinkin jäänmurtajan tulisi olla mahdollisimman ketterä, jotta se pystyisi liikkumaan nopeasti eri suuntiin ja avustamaan tehokkaasti jäihin juuttuneita aluksia. Jos jäänmurtajassa on perässä olevien potkurien lisäksi keulapotkurit, niin aluksen ohjailuominaisuudet paranevat, mutta silti jäänmurtaja ei yleensä pysty tekemään jyrkkiä käännöksiä jäiden puristuksessa.

Tämän keksinnön tarkoituksena on aikaansaada uudenlainen jäätä murtava alus, joka on monessa suhteessa tehokkaampi ja ketterämpi jäiden puristuksessa kuin tunnetut jäätä murtavat alukset.

Keksinnön mukaiselle jäätä murtavalle alukselle on tunnusomaista se, mikä on esitetty patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa.

Keksinnön mukaisen jäätä murtavan aluksen molemmilla sivuilla on alaspäin murtavat reamerit aluksen keskiosan alueella tai aluksen keskiosan ja keulan välissä. Aluksen propulsiota varten reamereiden yhteydessä on potkurit, jotka on liitetty aluksen perään päin suunnattuihin potkuriakseleihin. Potkuriakselit voivat olla vaakasuuntaisia tai kallistettu alaspäin ja päältä päin katsottaessa potkuriakselit voivat olla yhdensuuntaisia tai suunnattu ulospäin aluksen laitoja kohti, jolloin potkuriakselit muodostavat kulman keskenään. Potkurit voivat kuitenkin olla myös liitettynä joko kiinteisiin tai kääntyviin ruori potkurilaitteisiin.

Edullisimmin aluksen molemmilla sivuilla olevat potkurit on liitetty reamereiden yhteyteen siten, että ne sijaitsevat aluksessa reamereiden perän puolella. Alaspäin murtavissa reamereissa on aluksen perän puolella kalteva jäätä murtava pinta, joten aluksen sivuilla olevat potkurit on edullista sijoittaa reamerin tälle alueelle. Koska reamerissa kalteva pinta tarvitaan pääasiallisesti murrettavan jään kohdalla ja potkurit sijaitsevat kokonaan veden alla, niin potkuriakselin tai muun kiinteän tai kääntyvän potkurilaitteen reameriin tulevan kiinnityskohdan ei kuitenkaan välttämättä tarvitse olla kalteva. Tämä kiinnityskohta voi olla tarvittavalle liitokselle sovitettuna myös esimerkiksi vaakasuuntainen tai pystysuuntainen tasopinta.

Sivusuunnassa aluksen sivuilla olevat potkurit on edullista sijoittaa niin, että ne sijaitsevat mahdollisimman lähellä aluksen ulkolaitaa, mutta kuitenkin aluksen ulkolaidan sisäpuolella niin, että potkurit eivät kosketa laituriin aluksen ollessa laiturissa. Aluksen laitaan voidaan luonnollisesti kuitenkin lisätä kiinteitä tai irrallisia lepuuttajia suojaamaan potkureita. Aluksen rungon muodosta tai muista syistä johtuen potkurit voidaan joissakin tapauksissa sijoittaa myös huomattavasti keskemmälle aluksen rungon alle. Tällöin kuitenkin potkureiden välinen etäisyys toisistaan pienenee, mikä pienentää potkureiden aikaansaamaa momenttia alusta käännettäessä.

Keksinnön mukainen jäätä murtava alus voi olla varustettu ainoastaan aluksen sivulla olevien reamerien yhteydessä sijaitsevilla potkureilla. Sivulla olevia potkureita käyttävät moottorit on mahdollista mitoittaa niin tehokkaiksi, että alus toimii ainoastaan niiden avulla. Keksinnön mukaisen jäätä murtavan aluksen työntövoima ja ohjailuominaisuudet saadaan näin riittäväksi ilman muita potkureita. Alukseen voidaan kuitenkin lisätä myös muita potkureita esimerkiksi niin, että aluksen perässä on ainakin yksi potkuri. Aluksen perässä voi olla yksi tai useampi potkuri, jotka on liitetty potkuriakseleihin tai ruoripotkurilaitteisiin. Aluksen sivulla olevilla potkureilla ja ainakin yhdellä aluksen perässä olevalla potkurilla varustettu jäänmurtaja on erittäin tehokas ja ketterästi kääntyvä etenkin silloin, jos sivuilla olevia potkureita ajetaan vastakkaisiin suuntiin.

Jotta keksinnön mukaisen aluksen jäänmurto-ominaisuudet olisivat hyvät myös käännyttäessä raskaissa jääolosuhteissa, niin aluksen keulaosassa kylkien kaltevuus pystytason suhteen on suurempi kuin 10° kohdassa, jossa laivan kyljet ovat kosketuksessa murrettavaan jäähän. Aluksen kyljet voivat joissakin tapauksissa olla aivan pystysuoratkin, mutta jos aluksen jäänmurto-ominaisuuksia halutaan tehostaa erityisesti kääntymistilanteissa, niin kylkien kaltevuudet voidaan tehdä huomattavan suuriksikin.

Keksinnön mukainen jäätä murtava alus voidaan muodostaa myös siten, että laivaan, joka ei ole varsinainen jäänmurtaja, liitetään sellainen jäätä murtava irtokeulaosa, jonka sivuilla on reamerit ja niiden yhteydessä potkurit. Tällainen ratkaisu on erityisen edullinen silloin, kun alusta halutaan käyttää sekä osan ajasta jäätä murtavana ja osan ajasta avovesiolosuhteisiin sopivana. Tällöin jäätä murtava irtokeulaosa liitetään laivaan silloin, kun jään murtaminen on tarpeen tai kun laivan reitti suuntautuu jäisille vesialueille, ja irrotetaan laivasta silloin kun laivaa käytetään avovesialueilla. Reamereillä ja potkureilla varustetun irtokeulaosan syväys voi olla yhtä suuri kuin laivan syväys. Niiden syväykset voivat olla erilaisiakin. Irtokeulaosan syväys voi olla suurempi kuin siihen liitettävän laivan syväys.

Sekä irtokeulaosan että laivan syväystä ja tilan käyttöä voidaan säädellä esimerkiksi siten, että jäätä murtavan irtokeulaosan propulsiokoneistoon kuuluvia osia, kuten sähkömoottori, generaattori, dieselmoottori ja dieselmoottorin polttoainesäiliö hajautetaan niin, että osa mainituista osista sijaitsee jäätä murtavassa irtokeulaosassa ja osa aluksessa.

Keksinnön mukaan aluksen sivuilla olevat potkurit ovat erittäin edullisia, koska niillä on suuri työntövoima normaalioloissa eli avovedessä ja kevyessä jäässä. Se johtuu siitä, että aluksen sivuilla olevat potkurit ovat vapaassa vedessä, jolloin niiden potkurivirta ei osu aluksen runkoon vähentäen työntöä. Sivuilla olevien potkurien potkurivirta ei myöskään osu aluksen perän potkureille, mikä vähentäisi perän potkureiden työntöä.

Tunnetuissa jäänmurtajissa, kuten suomalaisessa jäänmurtajassa Urhossa on laivan keulassa kaksi eteenpäin suunnattua potkuriakselia. Tällöin näiden potkureiden potkurivirrat osuvat laivan keulaan, jolloin potkureiden työnvoima pienenee. Niiden potkurivirrat osuvat myös perän potkureille vähentäen myös perän potkurien työntöä. Vastaavat haitat syntyvät myös silloin, kun aluksen keulaan keskelle sijoitetaan esimerkiksi yksi kääntyvä ruoripotkurilaite.

Aluksen keulaan sijoitettavat potkurit rajoittavat myös keulan muodon optimoimista. Keulassa olevien potkureiden vuoksi keulaa ei voida muotoilla optimaaliseksi vain jään murtamisen kannalta, joten jäänmurtajan keulan muodosta tulee kompromissi. Koska keksinnön mukaisessa ratkaisussa jäätä murtavan aluksen keulassa ei ole potkureita, niin keulan muodon voi optimoida vapaasti parhaaksi mahdolliseksi jään murtamisen kannalta.

Keksinnön mukaisessa ratkaisussa aluksen keulassa ei ole potkureita. Potkurit ovat aluksen sivuilla. Keksinnön mukaisen aluksen sivuilla olevat potkurit ovat kuitenkin riittävän lähellä keulaa, jolloin ne pystyvät toimimaan tehokkaasti valleissa, raskaissa ränneissä ja nimenomaan keulan sivuilla, mikä on kriittinen alue. Potkurien sijoittamisella aluksen sivuille jäätä murtavan reamereiden yhteyteen saavutetaan suuri etu siinä, että raskaassa rännissä, vallissa ja puristavassa jääkentässä sivupotkurit syövät jäitä, rikkovat vallia ja huuhtelevat aluksen kylkiä. Aluksen sivuilla olevat potkurit toimivat tehokkaasti myös siinä tapauksessa, että ne on liitetty perinteisiin taaksepäin suunnattuihin potkuriakseleihin, eivätkä osoita eteenpäin.

Aluksen sivuilla olevat potkurit vähentävät aluksen vastusta, leventävät ränniä, imevät jäitä ja puhaltavat jäälohkareita pois. Sivuilla olevat potkurit myös helpottavat perän ruoripotkurilaitteiden tai peräsimien avulla tapahtuvaa jäärännin levitystä, koska sivuilla olevilla potkureilla jäät on rikottu jäärännin ja vallin sivuilta, jotka ovat jäänmurtajalle kaikkein raskaimmat alueet raivattaviksi. Myös laivan vemputus toimii tällöin erittäin tehokkaasti.

Keulan muodon optimoinnissa jyrkästi vinot kyljet ovat mahdollisia, koska potkurit rikkovat jäämassaa sivuilta, ei runko. Aluksen sivuilla olevat potkurit yhdessä keulan muodon ja kapean perän kanssa tekevät kääntymisen ja vemputuksen keksinnön mukaisella aluksella tehokkaammaksi kuin normaaleilla reamereillä varustetulla laivalla.

Alusta manöveroitaessa voidaan sivuilla olevia potkureita pyörittää vastakkaisiin suuntiin, jolloin potkurien suuri etäisyys toisistaan aikaansaa suuren alusta kääntävän momentin. Samalla aluksen vinot kyljet mahdollistavat sen, että käännyttäessä keula murtaa jäätä sivuttain. Tällöin keksinnön mukaisen aluksen kääntäminen jopa paikallaan raskaissa jääolosuhteissa onnistuu hyvin.

Aluksen sivuilla olevien potkureiden potkurivirrat imevät myös jäälohkareet tehokkaasti pois aluksen pohjan alta sivuille, jossa vapaata tilaa. Tällöin perän potkureille tulee vain vähän jäälohkareita, jolloin niiden työntövoima säilyy hyvänä. Keksinnön mukaisen aluksen peräpotkureissa voidaan käyttää jopa suulakkeita ja normaalia dieselkoneistoa, koska eteenpäin ajossa jäämomentit ovat perässä pieniä.

Edellisestä johtuen keksinnön mukaisen aluksen perässä voi olla mikä tahansa potkurijärjestelmien yhdistelmä. Propulsiolaitteina perässä voi olla esimerkiksi 1-3 kääntyvää tai kiinteää ruoripotkurilaitetta tai yksi tai useampi tavallisen potkuriakselin, potkurin ja peräsimen yhdistelmä.

Keksinnön mukaisella aluksella eteenpäin ajoja manöveeraus toimivat hyvin myös silloin, jos sen perässä on tavalliset potkuriakselit ja peräsimet. Vain aluksen peruutuskyky, monoverointikyky ja rännin levityskyky ovat paremmat, jos aluksen perässä on kääntyvät ruoripotkurilaittet. Vemputuksen mahdollistamiseksi voi perässä käyttää myös normaalia tunnelipotkuria tavallisen propulsion kanssa, koska tunneliin tulee vain vähän jäitä.

Keksinnön mukaan sivuilla olevien potkureiden tavanomainen potkuriakselijärjestely sopii edullisesti myös irtokeularatkaisuihin, koska ratkaisu on halpa verrattuna ruoripotkurilaitteisiin. Aluksen reameri-alueelle voi kyllä laittaa myös kääntyvät tai kiinteät ruoripotkurilaitteet. Niiden avulla saatava lisähyöty on kuitenkin aika pieni, koska tavanomaiset potkuriakselit toimivat ylläkuvatulla tavalla erittäin hyvin.

Keksinnön mukaan jäätä murtava alus voi olla myös sellainen, että aluksessa on ainoastaan potkurit reamereiden yhteydessä, edullisimmin aluksen leveimmällä kohdalla. Tällöin aluksessa ei ole muita potkureita aluksen perässä tai keulassa.

Keksinnön mukaan on edullista, että jäätä murtavan aluksen keulaosa on mahdollisimman lyhyt. Aluksen keulaosan syväys voi olla yhtä suuri kuin aluksen peräosan syväys, mutta keulaosan syväys voi olla myös suurempi kuin peräosan syväys.

Aluksen-keulan kaarikulmat ja vertikaalikulmat ovat etenkin jäänmurtajissa edullisesti pienet eli keula on muodoltaan laakea, Samoin on edullista, että keulan kyljet on kallistettu voimakkaasti ja että pohja nousee laitoja kohti. Laita voi kuitenkin joissakin tapauksissa olla myös pystysuora ja pohja vaakasuora. Leveän keulaosan jatkeena aluksen keskiosassa on voimakkaasti alaspäin murtava reameri, jonka yhteydessä aluksen kummallakin sivulla on potkuri. Reamerin perän puolella aluksen vesiviiva on kapeampi ja se kapenee yleensä perää kohti.

Reamerin yhteydessä olevassa potkurissa on iso potkurivälys, jolloin murretut jääpalat eivät kiilaudu potkurin ja rungon väliin. Edullisimmin potkuriakselit harittavat ulospäin ja alaspäin. Tällainen järjestely on edullinen varsinkin silloin, jos reamerin yhteydessä olevan potkurin akseli on yhdistetty tavanomaiseen tapaan aluksessa olevaan moottoriin. Reamerien yhteydessä olevat potkurit voivat olla liitetty kiinteisiin tai kääntyviin ruripotkurilaitteisiin. Kummankin ruoripotkurilaitteen potkuriakselit voidaan kääntää erikseen joko täysin vapaasti tai rajatusti.

Keulan muotoja pienehkö syväys johtavat jäälohkareet tasaisesti myös etuosan pohjan alle, mikä on kuitenkin keksinnön mukaisessa ratkaisussa edullista. Auraa tai muuta vastaavaa ei kannata laittaa pohjan alle, koska se johtaisi lisää jäälohkareita sivupotkureille. Tasaisessa jäässä ja kevyissä ränneissä sivupotkureihin tulee vain vähän jäitä, mikä on edullista, koska energiaa ei kannata tuhlata jäälohkareiden rikkomiseen.

Reamereiden yhteydessä olevien, aluksen sivuilla olevien potkureiden potkurivirta imee jäitä pohjan alta sivuille, jolloin aluksen perän potkureille tulee eteenpäin ajossa edullisesti vain vähän jäälohkareita.

Potkurivirtaa tehostaa myös se, että aluksen peräosan syväys on pienempi, jolloin ulospäin pyörivien aluksen sivuilla olevien potkureiden imu osuu sopivalle korkeudelle aluksen peräosan pohjaan nähden. Potkurit pyörivät ulospäin silloin, kun aluksen alla aluksen pohjaa kohti osoittava potkurin lapa liikkuu aluksen laitaa kohti.

Keksinnön mukaan aluksen sivuilla olevien potkureiden tehon suhde aluksen kokonaistehoon voi vaihdella. Jos aluksessa ei ole muita potkureita kuin reamereiden yhteydessä aluksen sivuilla olevat potkurit, niin niiden teho vastaa aluksen kokonaistehoa. Jos aluksen perässä on ainakin yksi potkuri, niin aluksen sivuilla olevien potkureiden teho yhteensä voi olla esimerkiksi noin puolet aluksen kokonaistehosta. Tällöin jäiden vaikutus nopeuteen jää myös tasaisessa jäässä ja kevyissä ränneissä kohtuullisen pieneksi. Näiden tehojen suhteellinen osuus voi kuitenkin olla myös toisenlainen. Vastaavasti, jos jäätä murtava alus on muodostettu liittämällä irtokeula laivaan, joka ei ole jäänmurtaja, niin irtokeulan sivuilla reamereiden yhteydessä olevien potkureiden teho voi esimerkiksi olla suunnilleen yhtä suuri kuin laivan potkurien yhteenlaskettu teho. Tämäkin tehojen suhde voi kuitenkin olla myös toisenlainen.

Raskaassa rännissä ja valleissa aluksen sivuilla olevien potkureiden tarkoitus on rikkoa jäämassaa, imeä jäitä vallista ja rikkoa vallia samalla huuhdellen kylkiä ja puhaltaen vallin jäämassaa taaksepäin. Tämä yhdessä perän ruoripotkurilaitteiden tai peräsimien heiluttelun kanssa leventää aukkoa jäävallissa ja rikkoo jäävallia.

Vemputus toimii hyvin koska keksinnön mukaan aluksen keulaosa on leveämpi ja sillä on pyöreä muoto. Näin saadaan tilaa aluksen peräosan kääntymiselle. Samaten koska aluksen sivuilla olevat potkurit rikkovat vallin sivuja toimii vemputus erittäin tehokkaasti, jopa paremmin kuin tunnetuissa monitoimimurtajissa.

Syöksyttäessä isoon jäävalliin aluksen keula tunkeutuu riittävän syvälle niin, että aluksen sivuilla olevien potkureiden vaikutus ja vemputus mahdollistivat suoran jäävallin läpäisyn hitaalla nopeudella. Tämä tarkoittaa myös sitä että jäävallin läpäisy on mahdollista myös silloin, kun aluksen uppouma on pieni. Suhteellisen pieni syväys ja keulan pieni pääkaaren täyteläisyysaste vähentävät yleisesti vastusta, eli jäämassaa joudutaan syrjäyttämään melko vähän.

Keksinnön mukaista jäätä murtavaa alusta peruutettaessa tasaisessa jäässä ja rännissä sivupotkureihin sivuilla oleviin potkureihin tulee vain hyvin vähän jäitä. Tällöin ei haittaa, vaikka sivuilla olevat potkurit on liitetty potkuriakseleihin ja niillä on potkuriskegit.

Puristavassa jääkentässä aluksen leveä keulaosa on edullinen, koska jäärailoon syntyy tila ennen kuin ränni sulkeutuu ja jäät puristavat laivan kylkiä. Aluksen keulaosa on vain lyhyt suora osa ja voimakkaasti kaltevat kyljet. Sivuilla olevat potkurit rikkovat puristavaa jäämassaa ja voitelevat kylkiä. Näin ollen puristavassa kentässä suorituskyky on suhteellisen hyvä pienelläkin propulsioteholla.

Leveä keulaosa antaa tilaa kääntymiselle. Samaten tasaisessa jäässä syntyvä, aluksen peräosan runkoa leveämpi ränni auttaa asiaa. Myös keulaosan voimakkaasti kallistetut kyljet, pieni pituus ja kylkien lyhyt yhdensuuntainen suora osa johtavat siihen, että myös keula murtaa jäitä sivuttain, kun sivuilla olevia potkureita käytetään ristiin tai toispuolisesti. Tällöin myös peruuttavan puolen potkurivirta rikkoo jäätä ja nostaa vettä jäänpinnalle. Alus kääntyykin erittäin hyvin tasaisessa jäässä pienellä säteellä sekä keula että perä edellä.

Hinattaessa laivaa haarukassa sivuilla olevien potkurien välinen suuri etäisyys toisistaan antaa hyvän ohjailumomentin verrattuna perinteisiin jäänmurtajiin, joissa tällaista ratkaisua ei ole. Vaikka keulan etuosa vastustaa kääntymistä sivulle, niin sivupotkurilaitteet keventävät raskaan rännin ja jäävallin reunoja ja huuhtelevat aluksen kylkiä.

Käytettäessä irtokeulaa jäätä murtavan aluksen muodostamiseksi työntävä alus voi olla myös tavanomainen potkuriperäsinlaiva, jolla on tavallista jäänmurtajaa selvästi pienempi syväys. Tällöin laivan syväys voi olla pienempi kuin irtokeulaosan syväys.

Irtokeulaan sijoitettujen potkurien propulsioteho voi olla pienempi, yhtä suuri tai suurempi kuin varsinaisen aluksen propulsiolaitteiden teho. Jos aluksessa ja/tai irtokeulassa potkurien koneistoina on dieselgeneraattorien käyttämiä sähkömoottoreita, niin koneistojen eri osat voidaan jakaa alukseen ja irtokeulaosaan monella eri tavalla. Potkuria pyörittää siihen kytketty sähkömoottori, mutta sähkömoottorin tarvitsema sähkö voidaan tuoda kaapeleiden välityksellä kauempaakin. Tällöin sähkön tuotantoon tarvittavat sähkögeneraattorit, dieselmoottorit ja dieselmoottoreiden polttoainesäiliöt voidaan jakaa halutulla tavalla niin, että mitkä tahansa näistä komponenteista ovat joko aluksessa tai irtokeulaosassa.

Keksintöä selostetaan seuraavassa esimerkkien avulla viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa

KUVIOLUETTELO

Kuvio 1A esittää keksinnön mukaista jäätä murtavaa alusta sivulta päin nähtynä.

Kuvio 1B esittää kuvion 1A alusta altapäin nähtynä.

Kuvio 2A esittää erästä muunneltavaa laivaa sivulta päin nähtynä.

Kuvio 2B esittää kuvion 2A alusta altapäin nähtynä.

Kuvio 3A esittää jäätä murtavaa keulaosaa sivulta päin nähtynä.

Kuvio 3B esittää kuvion 3A keulaosaa altapäin nähtynä.

Kuvio 4A esittää kuvion 2A alusta ja kuvion 3A keulaosaa yhteen liitettynä sivulta päin nähtynä.

Kuvio 4B esittää kuvion 2B alusta ja kuvion 3B keulaosaa yhteen liitettynä altapäin nähtynä.

KUVIOIDEN SELOSTUS

Kuviossa 1A ja 1B on esitetty keksinnön mukainen jäätä murtava alus 10. Tässä esimerkissä jäätä murtava alus 10 on rakennettu ensisijaisesti jäänmurtajaksi, sillä sen keulaosa 20 on leveä riittävän leveän uoman tai rännin murtamiseksi jäähän avustettaville laivoille. Jäänmurtajan peräosa 21 on keulaosaa 20 kapeampi, jolloin alus sopii merenkulkuominaisuuksiensa vuoksi käytettäväksi myös avovesiolosuhteissa. Aluksen 10 leveän keulaosan 20 ja kapeamman peräosan 21 välissä on aluksen 10 molemmilla laidoilla alaspäin murtavat reamerit 23a ja 23b, jotka murtavat jääuoman reunoja silloin, kun jäänmurtaja liikkuu perä edellä.

Keksinnön mukaan kuvioiden 1A ja 1B esittämän jäätä murtavan aluksen 10 kummankin laidan reamerin 23a ja 23b yhteyteen on liitetty sivupotkurit 24a ja 24b. Tässä esimerkissä sivupotkurit 24a ja 24b on kytketty tavanomaiseen tapaan laivan peräosaan päin suunnatulla potkuriakseleilla 25a ja 25b moottoreihin 26a ja 26b. Kuviosta 1B nähdään, että potkuriakselit 25a ja 25b eivät ole samansuuntaisia. Ne on suunnattu hieman ulospäin aluksen laitaa kohti niin, että potkuriakselit 25a ja 25b muodostavat keskenään pienen kulman. Potkuriakselit 25a ja 25b voivat olla samansuuntaisiakin, mutta tällä järjestelyllä saadaan potkuriakseleita 25a ja 25b käyttävät moottorit 26a ja 26b sopimaan paremmin aluksen 10 runkoon. Potkuriakselien 25a ja 25b välinen kulma voi kuitenkin olla myös edullinen joissakin jäänmurtotilanteissa. Aluksen sivupotkurit 24a ja 24b voidaan liittää kuitenkin myös muunlaisiin propulsiolaitteisiin. Joissakin tilanteissa on edullista, että sivupotkurit 24a ja 24b on sijoitettu kääntyviin ruoripotkurilaitteistoihin.

Kuvioiden 1A ja 1B esittämän aluksen 10 perässä on myös kääntyvä ruoripotkurilaite 27, jolloin aluksen 10 liikuttamiseen ja ohjailuun voidaan käyttää kaikkia kolmea potkuria 24a, 24b ja 27. Erittäin tehokasta kaikenlaisen manöveerauksen kannalta on se, että potkurilaite 27 voi pyöriä kokonaan ympäri 360° ja sivuilla olevia potkureita 24a ja 24b voidaan käyttää kumpaakin erikseen koko työntämään laivaa eteenpäin tai taaksepäin. Aluksen 10 keulan muodon, keulan kaltevien sivulaitojen ja eri suuntiin pyörivien sivuilla olevien potkurien 24a ja 24b ansiosta alus 10 voi kääntyä raskaissakin jääolosuhteissa paikallaan.

Kuviot 2A ja 2B esittävät jäätä laivaa 30, joka on muunnettavissa jäätä murtavaksi alukseksi kuvioissa 3Aja 3B esitetyn irtokeulaosan 31 avulla. Laiva 30 ei ole muissa suhteissa mitenkään erityinen, mutta sen täytyy olla jäävahvistettu, jotta se pystyy liikkumaan jäisissä olosuhteissa. Kuvioissa 3A ja 3B esitetty, laivaan 30 liitettävä irtokeulaosa 31 vastaa kuvioiden 1A ja 1B jäämurtajan keulaosaa, joka on riittävän leveä jäärännin tekemistä varten. Irtokeulaosa 31 on myös olennaisesti leveämpi kuin laiva 30, johon se liitetään. Kuvioista 3Aja 3B nähdään, että irtokeulaosassa 31 on reamerit 23a ja

23b ja potkurit 24a ja 24b reamereiden 23a ja 23b yhteydessä, samoin kuin kuvioissa 1A ja 1B esitetyssä aluksessakin 10.

Kuvioissa 4A ja 4B on esitetty kuvioiden 2A ja 2B laiva 30 ja 3Aja 3B irtokeulaosa 31 yhteen liitettynä. Kuvioista 4A ja 4B nähdään, että laiva 30 ja irtokeulaosa 31 muodostavat yhteen liitettynä vastaavan jäätä murtavan aluksen 10 kuin on esitetty kuvioissa 1Aja 1B.

Jos laivan 30 ja irtokeulaosan 31 lujuudet ja konetehot ovat riittäviä, niin tämä jäätä murtava yhdistelmäalus 10 pystyy vastaavanlaisiin tehtäviin kuin kuvioissa 1A ja 1B esitetty jäätä murtava alus 10. Se voi olla myös yhtä tehokas ja ketterä liikkuman jäissä.

VIITENUMEROLUETTELO

20150306 prh 16-11-2016

	10 20	Jäätä murtava alus Keulaosa
15	21	Peräosa
	23a	Reameri
	23b	Reameri
	24a	Potkuri
	24b	Potkuri
20	25a	Potkuriakseli
	25b	Potkuriakseli
	26a	Moottori
	26b	Moottori
	27	Potkurilaite
25	30	Laiva
	31	Irtokeulaosa

Claims (11)

1. PATENTTIVAATIMUKSET

   1. Jäätä murtava alus (10), jonka keulaosa (20) on leveä riittävän leveän uoman tai rännin murtamiseksi jäähän avustettaville laivoille ja aluksen peräosa (21) on keulaosaa

   5 kapeampi, ja jonka aluksen molemmilla sivuilla on alaspäin murtavat reamerit (23a, 23b) aluksen keskiosan alueella tai aluksen keskiosan ja keulaosan välissä, tunnettu siitä, että jäätä murtavan aluksen (10) leveän keulaosan (20) ja kapean peräosan (21) välissä aluksen (10) molemmilla sivuilla sijaitsevien, alaspäin murtavien reamereiden (23a, 23b) yhteydessä on potkurit (24a, 24b) aluksen propulsiota varten.
2. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen alus (10), tunnettu siitä, että aluksen (10) molemmilla sivuilla sijaitsevien reamerien (23a, 23b) yhteydessä olevat potkurit (24a, 24b) on liitetty aluksen perään päin suunnattuihin potkuriakseleihin (25a, 25b), jotka ovat vaakasuuntaisia tai kallistettu alaspäin ja jotka potkuriakselit ovat päältä päin katsottaessa

   15 yhdensuuntaisia tai suunnattu ulospäin aluksen laitoja kohti, jolloin potkuriakselit muodostavat kulman keskenään.
3. 3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen alus (10), tunnettu siitä, että aluksen (10) sivuilla sijaitsevien reamerien (23a, 23b) yhteydessä olevat potkurit (24a, 24b) on liitetty joko

   20 kiinteisiin tai kääntyviin ruoripotkurilaitteisiin.
4. 4. Patentivaatimuksen 1-3 mukainen alus (10), tunnettu siitä, että aluksen (10) sivuilla sijaitsevien reamerien (23a, 23b) yhteydessä olevien potkureiden (24a, 24b) lisäksi aluksen perässä on ainakin yksi potkuri.
5. 5. Jonkin patenttivaatimuksista 1-4 mukainen alus (10), tunnettu siitä, että aluksen (10) keulaosassa kylkien kaltevuus pystytason suhteen on suurempi kuin 10° kohdassa, jossa laivan kyljet ovat kosketuksessa murrettavaan jäähän.

   30
6. 6. Jonkin patenttivaatimuksista 1-5 mukainen alus (10), tunnettu siitä, että jäätä murtavassa aluksessa (10) reamereillä (23a, 23b) ja potkureilla (24a, 24b) varustetun keulaosan (20) syväys on yhtä suuri tai suurempi kuin aluksen peräosan (21) syväys.
7. 7. Jonkin patenttivaatimuksista 1-6 mukainen alus (10), tunnettu siitä, että sivuilla

   35 sijaitsevilla reamereillä ja niiden yhteydessä olevilla potkureilla varustettu jäätä murtava alus (10) on muodostettu liittämällä laivaan (30), joka ei ole varsinainen jäänmurtaja, sellainen jäätä murtava irtokeulaosa (31), jonka sivuilla on reamerit (23a, 23b) ja niiden yhteydessä potkurit (24a, 24b).
8. 8. Jonkin patenttivaatimuksista-1-7 mukainen alus (10), tunnettu siitä, että sivuilla

   5 sijaitsevilla reamereillä (23a, 23b) ja reamereiden yhteydessä olevilla potkureilla (24a, 24b) varustettu jäätä murtava irtokeulaosa (31) on liitettävissä laivaan (30) silloin, kun jään murtaminen on tarpeen tai kun laivan reitti suuntautuu jäisille vesialueille, ja irrotettavissa laivasta silloin kun laivaa käytetään avovesialueilla.
9. 10 9. Jonkin patenttivaatimuksista-1 -8 mukainen alus (10), tunnettu siitä, että jäätä murtavassa aluksessa (10) reamereillä (23a, 23b) ja potkureilla (24a, 24b) varustetun irtokeulaosan (31) syväys on yhtä suuri tai suurempi kuin siihen liitettävän laivan (30) syväys.
10. 15 10. Jonkin patenttivaatimuksista 1-8 mukainen alus (10), tunnettu siitä, että jäätä murtavan aluksen (10) jäätä murtavan irtokeulaosan (31) propulsiokoneistoon kuuluvia osia ovat sähkömoottori, generaattori, dieselmoottori ja dieselmoottorin polttoainesäiliö, jotka on hajautettu ja sijoitettu niin, että osa mainituista osista sijaitsee jäätä murtavassa irtokeulaosassa (31) ja osa aluksessa (30).