RU2051835C1

RU2051835C1 - Ship position stabilizer

Info

Publication number: RU2051835C1
Authority: RU
Inventors: Борис Петрович Таланов
Original assignee: Борис Петрович Таланов
Priority date: 1992-04-27
Filing date: 1992-04-27
Publication date: 1996-01-10

Abstract

FIELD: shipbuilding. SUBSTANCE: ship position stabilizer has extensible swivel beam 2 and rope 3 secured on stabilizing member made in form of ball 4 or parachute 5. Ball and parachute have circular chambers which are filled with water under pressure through hose running from pump. Ball 4 is provided with screen. EFFECT: enhanced reliability. 3 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к судостроению, в частности к стабилизаторам положения судна. The invention relates to shipbuilding, in particular to stabilizers of the ship.

Известен стабилизатор положения судна, содержащий стабилизирующие элементы, закрепленные на тросах, причем каждый из упомянутых тросов связан с приводом и взаимодействует с выдвижной балкой. Known stabilizer position of the vessel containing stabilizing elements mounted on the cables, each of these cables is connected to the drive and interacts with a retractable beam.

Данный стабилизатор принят за наиболее близкий аналог изобретения. Недостатком известного стабилизатора является то, что он не обеспечивает достаточную эффективность стабилизации судна. This stabilizer is taken as the closest analogue of the invention. A disadvantage of the known stabilizer is that it does not provide sufficient stabilization efficiency of the vessel.

Изобретение направлено на увеличение эффективности стабилизации судна. The invention is aimed at increasing the efficiency of stabilization of the vessel.

Технический результат достигается тем, что в стабилизаторе положения судна, преимущественно без хода, содержащем стабилизирующие элементы, закрепленные на тросах, причем каждый из тросов связан с приводом и взаимодействует с выдвижной балкой, стабилизирующий элемент выполнен в виде гибкой оболочки, снабженной по меньшей мере одной кольцевой камерой, выполненной с возможностью ее заполнения водой под давлением. Кроме того, стабилизирующий элемент выполнен по форме парашюта с закрепленной по его периметру упомянутой кольцевой камерой. Кроме того, стабилизирующий элемент выполнен в форме шара, заполняемого водой, с закрепленной на нем упомянутой кольцевой камерой. The technical result is achieved by the fact that in the stabilizer of the vessel’s position, mainly without a course, containing stabilizing elements fixed to the cables, each cable being connected to the drive and interacting with the retractable beam, the stabilizing element is made in the form of a flexible shell equipped with at least one annular a chamber configured to fill it with water under pressure. In addition, the stabilizing element is made in the form of a parachute with the said annular chamber fixed along its perimeter. In addition, the stabilizing element is made in the form of a ball filled with water, with the said annular chamber fixed on it.

На фиг. 1 изображено расположение стабилизирующих элементов при нахождении судна без хода и при его движении; на фиг.2 вид на судно с торца; на фиг. 3 стабилизирующий элемент, выполненный в форме шара; на фиг.4 стабилизирующий элемент, выполненный по форме парашюта. In FIG. 1 shows the location of the stabilizing elements when the vessel is at a standstill and during its movement; figure 2 view of the vessel from the end; in FIG. 3 stabilizing element made in the shape of a ball; figure 4 stabilizing element made in the form of a parachute.

Стабилизатор положения судна содержит лебедку 1, выдвижную балку 2, которая выполнена поворотной. Трос 3 закреплен на стабилизирующем элементе, который может выполняться в виде шара 4 или парашюта 5. Шар и парашют имеют кольцевую камеру 6, которая заполняется водой под давлением через шланг 7 от насоса 8. Шланг имеет отвод с вентилем 9. Может быть эквивалентное техническое решение, когда шланг после заполнения камеры 6 пережимается на тросе 3 с одновременным креплением к нему, а остальная часть шланга отсоединяется. Шар 4 может иметь просто отверстие 10, но может быть и управляемый дистанционно вентиль. Шар 4 имеет сетку 11. The stabilizer position of the vessel contains a winch 1, a retractable beam 2, which is made rotary. The cable 3 is mounted on a stabilizing element, which can be in the form of a ball 4 or a parachute 5. The ball and parachute have an annular chamber 6, which is filled with water under pressure through a hose 7 from the pump 8. The hose has a tap with a valve 9. There may be an equivalent technical solution when the hose, after filling the chamber 6, is pinched on the cable 3 while attaching to it, and the rest of the hose is disconnected. Ball 4 may simply have a hole 10, but there may also be a remotely controlled valve. Ball 4 has a grid of 11.

Действует стабилизатор следующим образом. The stabilizer operates as follows.

При возникновении необходимости устранить качку поворачивают балку 2 и опускают свернутый стабилизирующий элемент 4 или 5 в воду на малую глубину, чтобы при наблюдении развернуть его в рабочее положение. Далее включают насос 8 и по шлангу 7 заполняют камеру 6. Парашют сразу принимает рабочее положение и может быть опущен на рабочую глубину тросом 3 лебедки 1. Шланг 7 может быть пережат и отсоединен выше пережима. При заполнении камер 6, которых две и расположены они взаимно перпендикулярно, внутри шара 4 создается вакуум и через отверстие 10 вода начинает заполнять его внутреннюю полость. Если стабилизацию осуществляют при движении, то управляемый вентиль обязателен на отверстии 10. Шланг 7 также пережимается и отсоединяется. Стабилизирующие элементы опускаются на рабочую глубину. Рабочей глубиной считается следующая. If it becomes necessary to eliminate the pitching, turn the beam 2 and lower the rolled stabilizing element 4 or 5 into the water to a shallow depth, so that when observing, deploy it to the working position. Next, turn on the pump 8 and fill the chamber 6 through the hose 7. The parachute immediately assumes the working position and can be lowered to the working depth by the cable 3 of the winch 1. The hose 7 can be pinched and disconnected above the pinch. When filling chambers 6, of which there are two and they are located mutually perpendicularly, a vacuum is created inside the ball 4 and through the hole 10 water begins to fill its internal cavity. If stabilization is carried out during movement, then a controlled valve is required at the hole 10. The hose 7 is also pinched and disconnected. The stabilizing elements are lowered to the working depth. The following depth is considered to be working depth.

Известно, что при шторме волнением охватываются только поверхностные слои массы воды, а на глубине масса воды не имеет вообще никакой подвижки. Допустим, на глубине около 100 м вода не имеет вертикальных перемещений, какой бы не была высота волны на поверхности водоема. Силовая схема представляет поплавок судно и якорное устройство в виде стабилизирующего элемента, причем с саморегулируемым усилием: чем сильнее подъемная сила, воздействующая на поплавок-судно, тем больше величина сопротивления перемещению элемента. Следует учитывать два обстоятельства. It is known that during a storm, excitement covers only the surface layers of the mass of water, and at depth the mass of water has no movement at all. Suppose, at a depth of about 100 m, the water does not have vertical movements, whatever the wave height on the surface of the reservoir. The power circuit represents the vessel float and the anchor device in the form of a stabilizing element, and with a self-regulating force: the stronger the lifting force acting on the vessel-float, the greater the resistance to movement of the element. Two circumstances should be considered.

1. Усилие стабилизации возникает при подъеме элемента крепления на судне, т. е. при подъеме балки 2, которая закреплена на судне. При опускании балки с тросом и стабилизирующим элементом 4 или 5 судно, а именно место закрепления троса не испытывает никакого внешнего воздействия. 1. The stabilization force occurs when lifting the fastening element on the vessel, ie, when lifting the beam 2, which is fixed on the vessel. When lowering the beam with a cable and a stabilizing element 4 or 5, the vessel, namely the place of fastening the cable does not experience any external impact.

2. Каждый стабилизирующий элемент 5 или 4 локально воздействует на место его закрепления на судне с помощью троса 3. 2. Each stabilizing element 5 or 4 locally acts on the place of its fastening on the vessel using a cable 3.

На фиг. 1,2 показано симметричное закрепление четырех стабилизирующих элементов по краям судна, причем условно показаны разные выполнения стабилизирующих элементов: на носу в виде шара 4, на корме в виде парашюта 5. Таким образом, при подъеме любой точки крепления вверх стабилизирующий элемент будет стремиться удержать ее с усилием, которое пропорционально квадрату скорости и площади сечения в направлении нормали, которая всегда будет совпадать с направлением троса 3. Однако, стабилизирующее воздействие при использовании шара 4 будет больше, так как кроме указанных факторов силовых, будет еще воздействие от массы воды, которая заключена в полости шара 4. Этот силовой фактор пропорционален ускорению. Все сказанное относится к неподвижному судну, когда оно в результате аварии теряет возможность двигаться и управлять своим положением. Этот случай наиболее сложный и опасный, когда никакие другие стабилизирующие устройства совершенно не оказывают стабилизирующего воздействия. Именно в таком положении возникает высокая вероятность переворота судна со всеми втекающими последствиями, когда судно развернуто вдоль волны и амплитуда бортовой качки ограничивается только благодаря смещению центра тяжести ниже спокойной поверхности воды. Однако при волне 10-15 м центр тяжести оказывается выше поверхности воды для большинства судов и его удержание от переворота носит случайный характер в особенности при совпадении бортовой волны с таким же направлением порыва ветра, что именно так и бывает. При установке стабилизирующих элементов 4 или 5 переворот невозможен. При движении судна трос 3 со стабилизирующими элементами отклоняется от вертикального положения, как показано на фиг.1, за счет возникновения горизонтальной составляющей от динамического воздействия на указанный элемент водной среды. При движении стабилизирующее воздействие возникает как при подъеме, так и при опускании той части судна, где крепится трос 3. Механика стабилизации будет точно такой, как при неподвижном судне, так как в данном случае закономерно может быть применен принцип суперпозиции, т.е. независимого воздействия факторов. Предлагаемый стабилизатор обладает еще одним ценным свойством, он способен активно воздействовать на водную среду даже при неподвижном судне, так как частота воздействия волны очень мала, то для резкого увеличения стабилизирующего воздействия можно периодически включать лебедку 1 и выбирать трос со стабилизирующим элементом 4 и 5. Так как скорость в формуле динамического взаимодействия имеет вторую степень, то возможно заданное усилие стабилизации создать с учетом подъема судна волной. Если параметры возмущающего воздействия водной среды ввести в бортовой компьютер (скорость ветра, амплитуда волны, их направление относительно судна), то такие дополнительные воздействия путем выборки троса и его выдачи при опускании элемента судна можно осуществлять в автоматическом режиме. In FIG. 1.2 shows the symmetrical fastening of four stabilizing elements along the edges of the vessel, and various designs of stabilizing elements are conventionally shown: on the bow in the form of a ball 4, on the stern in the form of a parachute 5. Thus, when lifting any attachment point upwards, the stabilizing element will tend to hold it with a force that is proportional to the square of the velocity and the cross-sectional area in the normal direction, which will always coincide with the direction of the cable 3. However, the stabilizing effect when using ball 4 will be greater, so to Besides the indicated force factors, there will also be an effect from the mass of water, which is enclosed in the cavity of the ball 4. This force factor is proportional to acceleration. All of the above applies to a motionless vessel, when as a result of an accident it loses the ability to move and control its position. This case is the most complicated and dangerous, when no other stabilizing devices have a stabilizing effect at all. It is in this position that a high probability of a vessel turning over with all the flowing consequences arises when the vessel is deployed along the wave and the amplitude of the side rolling is limited only due to the displacement of the center of gravity below a calm surface of the water. However, at a wave of 10-15 m, the center of gravity is higher than the surface of the water for most vessels and its retention from a coup is random, especially when the airborne wave coincides with the same direction of the gust of wind, which is exactly what happens. When installing stabilizing elements 4 or 5, a coup is not possible. When the vessel moves, the cable 3 with stabilizing elements deviates from the vertical position, as shown in figure 1, due to the occurrence of the horizontal component from the dynamic impact on the specified element of the aquatic environment. When moving, a stabilizing effect occurs both when raising and lowering the part of the vessel where the cable 3 is attached. The stabilization mechanics will be exactly the same as when the vessel is stationary, since in this case the principle of superposition can naturally be applied, i.e. independent exposure to factors. The proposed stabilizer has another valuable property, it is able to actively influence the aquatic environment even when the vessel is stationary, since the frequency of the wave is very small, then to sharply increase the stabilizing effect, you can periodically turn on the winch 1 and choose a cable with a stabilizing element 4 and 5. So as the speed in the dynamic interaction formula has a second degree, it is possible to create a given stabilization force taking into account the rise of the vessel by the wave. If the parameters of the disturbing effect of the aquatic environment are entered into the on-board computer (wind speed, wave amplitude, their direction relative to the vessel), then such additional effects by selecting the cable and issuing it when lowering the element of the vessel can be carried out automatically.

Claims

1. The STABILIZER of the POSITION of the VESSEL mainly without a course, containing stabilizing elements fixed to the cables, each of the mentioned cables being connected to the drive and interacting with the retractable beam, characterized in that the stabilizing element is made in the form of a flexible shell equipped with at least one annular chamber made with the possibility of filling it with water under pressure.

2. The stabilizer according to claim 1, characterized in that the stabilizing element is made in the form of a parachute with the said annular chamber fixed along its perimeter.

3. The stabilizer according to claim 1, characterized in that the stabilizing element is made in the form of a ball filled with water, with the said annular chamber mounted on it.