FI77614B - Luftkuddefarkost. - Google Patents

Description

7761 4

ILMATYYNYALUS - LUFTKUDDEFARKOST

Tämän keksinnön kohteena on ilmatyynyalus, joka muodostuu rungosta ja rungosta ylöspäin osoittavista torneista, joissa ainakin yhdessä on ilmatyynyaluksen nostopuhal1 in.

Nykyisin käytössä olevissa ilmatyynyaluksissa lastaus ja purku tapahtuu kuten autolautoissa, laivoissa tai junavaunuissa, joissa tarvitaan kalliita satamalaitteita.

Matkustajien kannalta haitallista on huono näkyvyys, koska pärskeet ja ilmatyynyn aiheuttama sumu lentää helposti ikkunoihin. Meripelastuksessa ilmatyynyalus on nopeutensa vuoksi kyllä nopeasti paikalla, mutta varsinkin aallokossa rungon laajuuden ja mataluuden vuoksi käyttö on kömpelöä, koska aallot helposti huuhtovat yli.

Keksinnön tarkoituksena on aikaansaada uudentyyppinen ilmatyynyalus. Keksinnön mukaiselle ilmatyynyalukselle on tunnusomaista se, että runko on täytettävissä vedellä siten, että se painuu kokonaisuudessaan vedenpinnan alle ja ainoastaan tornit ulottuvat vedenpinnan yläpuolelle.

Keksinnön tärkeimpänä etuna voidaan pitää sitä, että kantava ja sukeltava runko voidaan ohjata minkä tahansa kelluvan objektin, kuten proomun, pelastettavan laivan, puutavara-nipun, öljylautan yms. alle, joko sen kuljettamiseksi jonnekin minkä tahansa ilmatyynytaluksen tapaan, tai öljyn sepa-roimiseksi vedestä, milloin kyseessä on öljyntorjuntamuunnos.

Meripelastuksessa esim. karille ajanut laiva voidaan yksin-kertaisesti nostaa pois karilta. Koska rungon ollessa sukelluksissa vain tornit ovat aaltovoimien vaikutusten alaisia, ja kun toisaalta laaja litteä runko vastustaa tehokkaasti vertikaalisauntaisia liikkeitä, on alus kovassakin aallokossa ohjattavissa hyvin tarkasti laivan alle. Sukeltavan rungon 2 77614 nostoteho on suhteellisen suuri, koska koko sen tilavuus on käytettävissä nostoon. Siten ilmatyynyalus voi ainakin kannatella laivaa, jos se on saanut esimerkiksi pohjaan repeämän.

Keksinnön mukaista ilmatyynyalusta on mahdollista käyttää myös öljyntorjunta-aluksena siten, että sukeltavan rungon kansi muotoillaan mataliksi, laajoiksi suppiloiksi, jotka kokoavat öljyisen veden separaattoreihin aluksen kohotessa hitaasti pintaan öljylautan alta. Alus tekee pientä ylös-alas-1iikettä siirtyen ala-asennossa uuteen paikkaan. Näin se jokaisen pintaannousun yhteydessä puhdistaa oman alansa verran vettä pinnalle kerrostuneesta öljystä. Talviolosuhteissa asennetaan suppiloiden yläpuolelle säleiköt, joiden varaan jäälohkareet jäävät pintaannousussa. Säleikön päällä öljyiset jäälohkareet voidaan pestä esimerkiksi tornien päissä olevilla vesitykeillä. Öljyinen vesi valuu säleikön läpi suppiloon separoitavaksi. Toiminta on kaaviomaisesti esitetty kuviossa Θ.

* Keksinnön eräälle edulliselle sovellutusmuodolle on tunnus- : * : omaista se, että tornien yläpäissä on ylärunko, johon on sijoitettu esimerkiksi komentosillat, konetasot, kompresso-: rit, puhaltimet, työntökoneistot, ilmaohjauslaitteet, mie- histötilat, matkustamot ym. Tämän tapainen matkustaja- ja •· rahtialus tarjoaa matkustajille hyvän näkyvyyden, koska matkustamo sijoittuu ylös tornien yläpään tasolle, ollen siten pärskeiden ja ilmatyynysumun ulottumattomissa. Huvialuksessa on etuna sama seikka. Niissä sukeltava runko voidaan sitä paitsi varustaa kammioilla vedenalaisen elämän tarkkailuun.

: " Myös aluksen seistessä paikallaan hiukan upoksissa aallot eivät pysty keinuttamaan tällaista alusta.

.-·· Keksinnön eräälle toiselle sovellutusmuodolle on tunnus omaista se, että runko on jaettu vedellä täyttymättömään osaan, jossa sijaitsevat painesäiliöt, sekä vedellä täytty- • ’ - vään osaan, johon kuuluvat kennot ja rungon sivuilla olevat makaavat ilmakanavat.

Il 7761 4

Keksinnön eräälle kolmannelle sovellutusmuodolle on tunnusomaista se, että osa torneista ovat yläpäästään suljettavissa olevia säiliöitä, jotka ovat yhteydessä rungossa oleviin kanaviin.

Runko on jaettu siten esimerkiksi neljään lähes yhtenevään osastoon symmetriaviivoja myöten. Kukin neljästä osastosta on jaettu pienempiin osastoihin, jotka kaikki ovat itsenäisesti täytettävissä tai tyhjennettävissä vedestä tarpeen mukaan. Osastojen yläosaan johdetaan tai päästetään ulos paineilmaa sen mukaan halutaanko niiden täyttyvän vai tyhjenevän. Osastot puolestaan on jaettu kennostoiksi. Kennot ovat yhteydessä toisiinsa väliseinien yläosassa olevien ilmareikien kautta. Kennojen pohjassa on rei'itys, jonka kautta vesi pääsee virtaamaan sisään ja ulos osaston sisäistä painetta muuteltaessa. Jokaisen kennon yhdistää pohjaa lähellä oleva reikä makaavaan sivukanavaan, josta tyynyilma pääsee purkautumaan reiän kautta kennoon.

Keksinnön eräälle sovellutusmuodolle on vielä tunnusomaista se, että runkoja on useampia ja ne on yhdistetty toisiinsa yhdellä ja samalla ylärungolla. Tällöin alus muistuttaa ulkomuodoltaan pitkäjaikaista hyönteistä. Suhteellisen pienet sukeltavat rungot, kukin varustettuna yhdellä solakalla tor-nilla, olisi sijoitettu jalkojen päihin. Koska tornit olisivat suhteellisen kaukana toisistaan, voitaisiin ohjaamo ja oleskelutilat nostaa melko ylös, mistä olisi hyötyä esimerkiksi veden varaan joutuneiden ihmisten etsimisessä. Ilmatyynyn ilma voitaisiin tällaisessa aluksessa kehittää joko jokaisessa jalassa erikseen tai yhteisessä puhaltimessa jal-kojen yhtymäkohdassa ylärungossa.

Keksintöä selostetaan seuraavassa esimerkkien avulla viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa

Kuvio 1 esittää keksinnön mukaista runkoa kaaviomaisesti leikattuna pituussuunnassa tornien kohdalta.

4 7761 4

Kuvio 2 esittää runkoa leikattuna poikkisuunnassa keskimmäisten tornien kohdalta.

Kuvio 3 esittää runkoa ylhäältä kavaljeeriperspektiiivissä kuvattuna. Kuvion vasemmassa puoliskossa näkyy paine-ilma järjestelmä kaaviomaisesti esitettynä.

Kuvio 4 esittää runkoa leikattuna samoin kuin kuviossa 1, mutta sukelluksissa.

Kuvio 5 esittää samoin sukelluksissa olevaa runkoa leikattuna kuten kuviossa 2.

Kuvio 6 esittää keksinnön mukaista alusta sovellettuna matkustaja- ja rahtialukseksi.

Kuvio 7 esittää meripelastusalusta irroittantassa laivaa karilta.

Kuvio 8 esittää öljyntorjunta-alusta.

Ulkonaisesti keksinnön mukaisessa ilmatyynyaluksen rungossa on erotettavissa sukeltava runko 1 ja sen yläpuolella oleva ylärunko 10, johon sijoittuvat komentosillat, miehistösillat, puhaltimet, kompressorit, työntöpotkurit, moottorit, matkustamot jne. Näitä kahta päällekkäin olevaa runkoa yhdistävät tornit 5, 11, joiden avulla säädellään sukeltavaa alarungon sukellussyvyyttä ja asentoa. Tornit 11 toimivat myös ilma-kanavina ilmatyynyyn puhallettavalle ilmalle. Ollessaan : pintaliidossa ilmatyynyn varassa keksinnön mukainen alus ei toiminnaltaan olennaisesti poikkea käytössä olevista aluk-. sista. Sillä voidaan suorittaa kaikki ne toiminnot, mitkä ilmatyynyaluksilla yleensä voidaan suorittaa. Keksinnön - - mukaisen aluksen runko 1 voi sukeltaa veden alle niin syvälle kuin tornien S, 11 pituus sallii. Tornien L>, 11 pituutta rajoittaa se, ettei aluksen painopoiste voi nousta mielival- il 5 7761 4 täisen ylös. Aluksen ollessa sukelluksissa siihen kohdistuvat aaltovoimat jäävät suhteellisen pieniksi.

Alarungon sukeltamisen mahdollistaa se, että ko. runko voidaan täyttää vedellä kunnes aluksen paino riittää painamaan sen sukelluksiin, kuten kuvioissa 4, 5, 7 ja 8 on esitetty.

Tämän aikaansaamiseksi runko 1 on jaettu vedellä täyttyvään osaan ja vedellä täyttymättömään osaan. Vedellä täyttymättömässä osassa 12 sijaitsevat painesäiliöt, konetilat vesipot-kurikoneille jne. Kuvioiden 1-8 mukaisissa rakenneratkaisuissa painesäiliö 12 on sijoitettu aluksen keskiviivan kahden puolen. Vedellä täyttyvä osa rungosta on jaettu neljään toisistaan täysin itsenäisiin, erillisiin osiin siten, että kukin niistä voidaan erikseen täyttää vedellä tai tyhjentää vedestä. Jakolinjat kulkevat rungon keskiviivoja myöten. Poikkisuunnassa keskellä kulkeva seinämä kohoaa tornien sisällä ylös sulkuläppiin 7 saakka. Kukin osasto on jaettu pienempiin osastoihin, jotka ovat yhteydessä toisiinsa vain sivukanavien 8 kautta. Nämä pienemmät osastot ovat tarpeen silloin, kun rungolla täytyy nostaa jotakin, esimerkiksi karilla olevaa laivaa aluksen ollessa vinossa asennossa. Paineilma purkaantuisi nimittäin tällöin liian aikaisin : niistä pohjan aukoista, jotka rungon vinon asennon vuoksi jäävät ylemmäksi, jos erilliset osastot olisivat liian laa-. joja.

Kunkin osaston yläosaan on johdettu paineilmaputki 13, jota myöten ilmanpainetta osastossa voidaan säädellä. Haluttaessa osastot täyttyvät vedellä ja runko vajoaa veden alle. Kun : -- haluttu syvyys on saavutettu, osastojen yhteys vapaaseen ::: ilmaan katkaistaan sulkemalla tornien 11 sulkuläpät 7. Täl löin rungon vedellä täyttyvä osa - tornit mukaanlukien -kokonaisuudessaan muodostaa ylhäältä täysin umpinaisen sukellus-kellon, kuten kuvioissa 4 ja 5 on esitetty. Kun ilmanpaine säädetään tornien yläosassa sopivaksi, lakkaa veden virtaus ’·"· niihin jo ilmatyynyalus kelluu vakaasti tornien nosteen varassa. Pääosan aluksen painosta kantaa vedellä täyttymättö- 7761 4 6 män osan 12 noste, joka likimain kumoaa aluksen kokonaispainon. Siten tornien suhteellisen pienet tilavuudet riittävät hyvin sukellussyvyyden ja asennon ohjailuun.

Haluttaessa nousta pintaan ilmanpainetta osastoissa ja torneissa lisätään, jolloin vesi alkaa virrata ulos aluksen pohjassa olevista aukoista 4. Kun alus on noussut pintaan, tornien sulkuläpät avataan ja paineilman tulo osastoihin suljetaan. Ilmatyynypuhaltimet käynnistään ja alus kohoaa ilmatyynyn varaan. Puhaltimien ahtama ilma virtaa tornia myöten alas, jakaantuu alarungon reunoja pitkin sekä keulaan että perään saakka ulottuviin kanaviin 8. Sieltä ilma purkautuu aluksen pohjaa lähellä olevista aukoista 4 reunoja kiertävään helmaan 15 ja sen läpi aluksen alle. Kanavien 8 toisesta reunasta - niinikään pohjan lähellä olevista aukoista - ilma virtaa em. osastoihin 2a, 2b, 2c ja 2d, joissa se mennessään huuhtelee loput vedet pohjan aukoista ulos.

Alarungon osastot on rungon jäykkyyden lisäämiseksi ja peite-levypaksuuksien vähentämiseksi jaettu kennostoiksi, joiden : erilliset kennot ovat yhteydessä toisiinsa väliseinien kor- keimmassa kohdassa sijaitsevien ilma-aukkojen 3 kautta. Aluk-: sen pohjassa, kunkin kennon keskipisteessä, on aukot 4, joi den kautta vesi kulkee sisään ja ulos aluksen ollessa sukel- ·, luksissa. Sitä kautta virtaa myös ilmatyynyilma aluksen tehdessä matkaa ilmatyynynsä varassa.

Sukeltavan rungon laajuuden vuoksi alus vajoaa tai nousee pintaan vaakasuorassa asennossa hyvin hitaasti, mutta vinossa - asennossa se liukuu herkästi.

. Lähdettäessä sukeltamaan aluksen helmat tyhjenevät ilmasta . · · * t sivuille ja päihin sijoitettujen venttiilien kautta - lähinnä sen venttiilin kautta, joka viimeksi on pinnalla. Ettei helma sukelluksissa täyttyisi kokonaan vedellä - silloin se jarrut-* * taisi tehokkaasti sivu11ais 1iikk eita - helma voidaan varustaa segmentin 20 ja pussihelman 15 yhtymäkohtaan sijoitetulla

II

7 7761 4 taskujonolla 17, josta ilma ei pääse tyhjenemään sukelluk-sissa. Se työntää helmaa ylöspäin ja samalla kokoon samalle linjalle litteän rungon kanssa. Siten voidaan helman jarruttava vaikutus minimoida. Erillinen vedellä täyttymätön osa painesäiliöineen rungossa ei toiminnan kannalta ole välttämätön. Tällöin koko runko olisi samanlaista kennostoa ja kaikkea ilmaa ei kennoista päästettäisi sukeltaessa pois. Pin-taannousuun tarvittava paineilma voitaisiin myös kehittää juuri nousuhetkellä. Mutta koska ilmaa tarvitaan silloin melko paljon, painesäi1iöiden puuttuminen hidastaisi operaatioita tai johtaisi hyvin suureen kompressorikapasiteetti in.

Eikä tällainen alus muutenkaan ehkä olisi niin turvallinen.

Sukeltavassa rungossa kukin kenno olisi mahdollista jakaa kahtia joustavalla kalvolla, jolloin kalvo myötäilisi kennon alaseinämiä kennon ollessa täytettynä ilmalla ja yläseinämiä kennon ollessa täytettynä vedellä. Tällöin voitaisiin ilma-tyynyilma kokonaisuudessaan johtaa helman kautta kalvon sulkiessa kennon aukot. Ratkaisu mahdollistaisi myös jonkin muun : kaasun kuin ilman käytön, koska paineen säätelyyn käytetty : * : kaasu ei koskaan pääsisi purkautumaan vapaaseen ilmaan. Esim. i -*_ korroosion estämiseksi ratkaisu voisi olla hyvinkin tarkoi- ' tuksenmukainen. Varsinkin pienissä aluksissa kennopintojen :·. huoltaminen tai edes puhdistaminen on vaikeata, koska sinne ei voi mennä sisälle.

Ilmatyynyaluksen tornien muodostaessa suhteellisen suuren ilmanvastuksen pintaliidossa hyvin nopeiksi tarkoitetuissa aluksissa olisi mahdollista käyttää tornien sijasta aluksen " sivuille sijoitettuja onteloita seinämiä, jolloin alus ulko- ·..· muodoltaan muistuttaisi makaavaa pohjatonta ja kannetonta . tynnyriä, tai laatikkoa, josta päätytahot on poistettu. Sei- .··*. nämät olisi jaettu lokeroiksi ja kanaviksi, jotka täyttäisi vät tornien tehtävät. Seinämien rakennetta voitaisiinkin a j a -telia latistettuina ja toisiinsa saakka venytettyinä tor-* ‘ neina. Tällöin ilmatyynyn ilmalle tarkoitettu kanava voi toi siin jo seinämän sisällä venyttää koko aluksen pituiseksi 8 7761 4 viuhkaksi, jolloin makaavaa kanavaa 8 ei lainkaan tarvittaisi. Tällöin sukeltava alarunko esimerkiksi huvialuksissa voitaisiin tehdä hyvin ohueksi. Seinämärakenteen ilmanvastus samoin kuin aaltovastuskin olisi vain murto-osa torniraken-teeseen verrattuna silloin, kun virtaus olisi seinämien suuntainen. Mutta vastukset nousevat jyrkästi virtaussuunnan hiukankin muuttuessa.

Sukeltavia runkoja voisi olla useampia. Hyvin kevytrakenteinen huvialus, jonka mahdollisesti haluttaisiin voivan seistä suhteellisen tukevasti paikoillaan aallokossa, voisi ulkomuodoltaan muistuttaa pitkäjalkaista hyönteistä. Sen kolmen tai useamman jalan päähän olisi sijoitettu pienehkö, yhdellä solakalla tornilla varustettu keksinnön mukainen sukeltava runko. Ilmatyynyilma voitaisiin kehittää joko jokaisessa jalassa erikseen tai ylärungossa jalkojen yhtymäkohdassa yhteisellä puhaltimella, jolloin jalkojen tulisi olla onttoja putkia.

Vastaavanlainen alus voisi olla halvahko korvike helikopterille veden varaan joutuneiden ihmisten etsimiseen ja pelastamiseen. Koska jalat olisivat suhteellisen kaukana toisis-·. taan, olisi ohjaamo nostettavissa suhteellisen ylös vakauden silti ratkaisevasti huononematta. Tällainen alus olisi ohjat-- : : tavissa suoraan pelastettavan yläpuolelle kuten helikopteri kin. Tähystysolosuhteet eivät tietenkään vastaa helikopterin olosuhteita, mutta olisivat kuitenkin huomattavsti paremmat kuin perinteisessä meripelastusveneessä. Se selviytyisi kari-koista paremmin, olisi nopeampi, vakaampi ja näkyisi kauem-• · maksi.

ii

Claims (5)

1. 7761 4
2. 1. Ilmatyynyalus, joka muodostuu rungosta (1) ja rungosta ylöspäin osoittavista torneista (5,11), joissa ainakin yhdessä on ilmatyynyaluksen nostopuhallin (6), tunnet-t u siitä, että runko (1) on täytettävissä vedellä siten, että se painuu kokonaisuudessaan vedenpinnan alle ja ainoastaan tornit (5,11) ulottuvat vedenpinnan yläpuolelle.
3. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen ilmatyynyalus, tunnet-t u siitä, että tornien (5,11) yläpäissä on ylärunko (10), johon on sijoitettu esimerkiksi komentosillat, konetasot, kompressorit, puhaltimet, työntökoneistot, ilmaohjauslait-teet, miehistötilat, matkustamot ym.
4. 3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen ilmatyynyalus, tunnettu siitä, että runko (1) on jaettu vedellä täyttymättömään osaan (12), jossa sijaitsevat painesäi1iöt, sekä vedellä täyttyvään osaan (2a,2b,2c,2d), johon kuuluvat kennot ja rungon sivuilla olevat makaavat ilmakanavat (8). ·' . 4. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen ilma- -'· - tyynyalus, tunnettu siitä, että osa torneista (5) ovat yläpäästään suljettavissa olevia säiliöitä, jotka ovat • - yhteydessä rungossa oleviin kanaviin (8).
5. 5. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen ilmatyynyalus, tunnettu siitä, että runkoja (1) on useampia ja ne on yhdistetty toisiinsa yhdellä ja samalla ylärun-: gol la (10 ) .