RU2217349C2 - Method of capsizing ship - Google Patents

Method of capsizing ship Download PDF

Info

Publication number
RU2217349C2
RU2217349C2 RU2001108480/28A RU2001108480A RU2217349C2 RU 2217349 C2 RU2217349 C2 RU 2217349C2 RU 2001108480/28 A RU2001108480/28 A RU 2001108480/28A RU 2001108480 A RU2001108480 A RU 2001108480A RU 2217349 C2 RU2217349 C2 RU 2217349C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
vessel
foam
ship
water
density
Prior art date
Application number
RU2001108480/28A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2001108480A (en
Inventor
А.А. Журба
ев А.А. Бел
А.А. Беляев
Д.В. Юрьев
М.В. Яковлев
Е.Л. Сичкарев
А.Б. Якутин
Original Assignee
Новосибирский государственный аграрный университет
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Новосибирский государственный аграрный университет filed Critical Новосибирский государственный аграрный университет
Priority to RU2001108480/28A priority Critical patent/RU2217349C2/en
Publication of RU2001108480A publication Critical patent/RU2001108480A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2217349C2 publication Critical patent/RU2217349C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)

Abstract

FIELD: emergency repair of ships below waterline; rescue of ships, cargo and crew; arresting aggressor- ship, neutralization of combat capabilities of enemy ship. SUBSTANCE: proposed method includes creating capsizing moment by displacement of water under section of ship's hull whose width extends from CL to WL of side through which ship is capsized and length of this section extends from bow to stern by foam fed from submarine continued till complete capsizing of ship with her keel up. Foam may be formed by foaming water fed from submarine by compressed gas. EFFECT: extended capabilities. 2 cl, 6 dwg

Description

Предлагаемый способ может быть использован на флоте для аварийного ремонта корпуса судна ниже ватерлинии, спасения экипажа, груза и судна, получившего течь, задержания судна-нарушителя, нейтрализации боевого корабля противника с сохранением жизни членам экипажа. The proposed method can be used in the fleet for emergency repairs of the ship’s hull below the waterline, rescue of the crew, cargo and the ship that received the leak, detention of the intruder, neutralization of the enemy’s warship, while preserving the life of the crew members.

Для ремонта корпуса судна, получившего течь ниже ватерлинии, его извлекают из воды краном, лебедками или судоподъемным сооружением (см. Большая советская энциклопедия, 3 изд. , 1973, т.25, с.52). Однако такие операции проводят в портах, имеющих необходимое оборудование. Несвоевременное устранение течи приводит к потере судна, груза и гибели экипажа. To repair the hull of a vessel that has received a leak below the waterline, it is removed from the water by a crane, winches or a ship-lifting structure (see Big Soviet Encyclopedia, 3rd ed., 1973, v.25, p.52). However, such operations are carried out in ports having the necessary equipment. Untimely elimination of the leak leads to the loss of the vessel, cargo and the death of the crew.

Известен способ спасения судна, включающий в себя сохранение положительной плавучести после аварии, отличающийся тем, что создают опрокидывающий момент и переворачивают судно вверх килем, удерживают его в этом положении, а затем транспортируют судном-спасателем в порт (см. описание к патенту RU 2127691, В 63 С 7/00). Опрокидывающий момент, переворачивающий судно предлагается создавать двигателем ракет, закрепленных на одном борту. Недостаток способа - отсутствие ракет на судах. There is a known method of saving a vessel, which includes maintaining positive buoyancy after an accident, characterized in that they create a tipping moment and turn the vessel upside down with the keel, hold it in this position, and then transport it by the rescue vessel to the port (see the description of patent RU 2127691, B 63 C 7/00). The overturning moment turning the ship is proposed to create an engine of missiles mounted on one side. The disadvantage of this method is the absence of missiles on ships.

Известны многочисленные случаи переворачивания судов вверх килем из-за бокового ветра, боковой качки, смещения центра тяжести перевозимого груза, не симметричном, относительно диаметральной плоскости, затоплении отсеков судна и т.д. Перевернутое судно определенное время сохраняет положительную плавучесть. Экипаж, груз и само судно могут быть спасены переворачиванием судна в исходное положение - килем вниз. Отсутствие способа переворачивания судна в исходное положение приводит к гибели экипажа, потере груза и судна. Numerous cases are known of turning vessels upside down by keel due to side wind, side rolling, displacement of the center of gravity of the transported cargo, not symmetrical with respect to the diametrical plane, flooding of the compartments of the vessel, etc. The inverted vessel retains positive buoyancy for a certain time. The crew, cargo and the ship itself can be saved by turning the ship to its original position - keel down. The lack of a method of turning the vessel to its original position leads to the death of the crew, loss of cargo and vessel.

Предлагаемый способ позволяет осуществить переворачивание судна из положения килем вниз в положение килем вверх или наоборот. The proposed method allows the vessel to turn over from the keel down to the keel up position or vice versa.

Поперечная остойчивость судна намного меньше продольной остойчивости. Поперечную остойчивость судна обеспечивают восстанавливающим моментом, возникающим при наклоне судна на некоторый угол крена под действием опрокидывающего момента (см. Большая советская энциклопедия, 3 изд., 1973, т.18, с. 584). Перевернуть судно можно, создав под судном в водной среде условия для появления опрокидывающего момента, превышающего по величине восстанавливающий момент. The transverse stability of the vessel is much less than the longitudinal stability. The transverse stability of the vessel is ensured by the restoring moment that occurs when the vessel is tilted at a certain angle of heel under the influence of the overturning moment (see Big Soviet Encyclopedia, 3rd ed., 1973, v. 18, p. 584). The vessel can be turned over by creating conditions under the vessel in the aquatic environment for the appearance of a tipping moment exceeding the recovery moment in magnitude.

Техническая задача переворачивания судна достигается замещением воды пеной под участком судна по ширине от диаметральной плоскости до ватерлинии борта, через который планируют переворачивание, а по длине от носа до кормы. Под корпусом судна, на участке от диаметральной плоскости до ватерлинии борта, через который планируют переворачивание, воду замещают пеной, плотность которой меньше плотности воды. Этим согласно закону Архимеда уменьшают выталкивающую силу, действующую на часть корпуса, погруженную в пену и, относительно диаметральной плоскости судна, создают дисбаланс выталкивающих сил, действующих на его правую и левую половины и опрокидывающий момент, вызывающий боковой крен судна. При крене борт судна погружается не в воду, а в пену, что уменьшает величину восстанавливающего момента. Когда величина опрокидывающего момента будет меньше величины восстанавливающего момента, судно перевернется. The technical task of turning the vessel over is achieved by replacing the water with foam under the section of the vessel in width from the diametrical plane to the waterline of the side through which the turning is planned, and in length from the bow to the stern. Under the hull of the vessel, in the area from the diametrical plane to the waterline of the side through which they plan to turn over, the water is replaced with foam, whose density is less than the density of water. According to Archimedes' law, this reduces the buoyant force acting on the part of the hull, immersed in the foam and, relative to the diametrical plane of the ship, creates an imbalance of buoyant forces acting on its right and left halves and the overturning moment causing the side roll of the ship. During the roll, the side of the vessel is immersed not in water but in foam, which reduces the value of the restoring moment. When the value of the tipping moment is less than the value of the restoring moment, the vessel will turn over.

Эффективность переворота судна, например, сохранение положительной плавучести судна, сохранение жизни экипажа, груза, нейтрализация боевых возможностей судна противника и т.д., регулируют плотностью пены, глубиной, с которой ее подают, расходом пены в единицу времени и временем ее подачи. The effectiveness of a ship’s upheaval, for example, maintaining positive buoyancy of the vessel, preserving the life of the crew, cargo, neutralizing the combat capabilities of the enemy’s ship, etc., is regulated by the density of the foam, the depth with which it is fed, the foam consumption per unit time and the time it was delivered.

При нахождении судна в однородной по плотности водной среде на его левую, относительно диаметральной плоскости, и правую половину поверхности корпуса ниже ватерлинии в вертикальном направлении действуют две выталкивающие силы, которые равны друг другу по величине. Каждая из них по величине равна половине веса судна, который сосредоточен в центре тяжести и находится в его диаметральной плоскости. Точки приложения выталкивающих сил к корпусу судна смещены относительно его диаметральной плоскости на равные расстояния соответственно влево и вправо. Выталкивающие силы создают два равных по величине, но противоположно направленных момента, действующих на судно, что делает их сумму равной нулю, а судно остойчивым. When a vessel is in a water medium of uniform density, on its left, relatively diametrical plane, and right half of the hull surface below the waterline in the vertical direction, two buoyant forces act, which are equal to each other in magnitude. Each of them is equal in size to half the weight of the vessel, which is concentrated in the center of gravity and is located in its diametrical plane. The points of application of buoyant forces to the hull of the vessel are displaced relative to its diametrical plane by equal distances, respectively, left and right. The buoyant forces create two equal in magnitude, but oppositely directed moments acting on the vessel, which makes their sum equal to zero, and the vessel is stable.

При боковом крене судно одной стороной корпуса поднимается над водой, а другой погружается в нее. Выталкивающая сила, действующая на часть корпуса, поднявшуюся из воды, уменьшится, а выталкивающая сила, действующая на часть корпуса, погруженную в воду, увеличится. Дисбаланс выталкивающих сил создает восстанавливающий момент, который возвращает судно в вертикальное положение. Выталкивающие силы, действующие на левую и правую половины корпуса, в сумме равны весу судна, что обеспечивает его положительную плавучесть. With a lateral roll, the vessel rises above the water on one side of the hull and plunges into the other with it. The buoyant force acting on the part of the body that has risen from the water will decrease, and the buoyant force acting on the part of the body immersed in water will increase. An imbalance of buoyancy forces creates a restoring moment, which returns the vessel to a vertical position. The buoyant forces acting on the left and right halves of the hull are equal in total to the weight of the vessel, which ensures its positive buoyancy.

Пример 1. Для подачи пены под переворачиваемое судно используют, например, подводную лодку с электрохимическим генератором водородно-кислородного типа для разложения воды на кислород и водород. С помощью технических средств подводной лодки проводят обнаружение судна и подводят ее к нему. Судно готовят к переворачиванию: стопорят ход, задраивают люки отсеков, иллюминаторы, снимают экипаж и т.д. Подводную лодку погружают под судно на требуемую глубину и ставят ее параллельно ему. Example 1. To supply foam under the overturned vessel, for example, a submarine with a hydrogen-oxygen type electrochemical generator is used to decompose water into oxygen and hydrogen. Using the technical means of the submarine, the vessel is detected and brought to it. The vessel is being prepared for turning over: stopping the course, closing the hatches of the compartments, portholes, removing the crew, etc. The submarine is submerged under the vessel to the required depth and placed parallel to it.

Размещают лодку с учетом гидрографической обстановки (подводного течения, его скорости, глубины и т.д.), направления и скорости движения судна так, чтобы пена, поднимаясь вверх, достигла корпуса судна на участке по ширине от диаметральной плоскости до ватерлинии борта, через который планируют переворачивание, а по длине от носа до кормы, и заместила воду. Из емкостей подводной лодки выпускают сжатый газ (воздух, водород и/или кислород), вспенивают им воду или смешивают его с водным раствором поверхностно активных веществ и получают пену требуемой плотности и кратности. Газ для вспенивания воды или готовую пену выпускают через специальные отверстия, размещенные по длине подводной лодки в ее верхней части от борта до борта. The boat is placed taking into account the hydrographic situation (underwater current, its speed, depth, etc.), the direction and speed of the vessel so that the foam, rising up, reaches the hull of the vessel in the section in width from the diametrical plane to the side waterline through which plan overturning, and in length from the bow to the stern, and replaced the water. Compressed gas (air, hydrogen and / or oxygen) is released from the submarine’s tanks, foamed with water or mixed with an aqueous solution of surface-active substances and a foam of the required density and multiplicity is obtained. Gas for foaming water or the finished foam is released through special openings located along the length of the submarine in its upper part from side to side.

Плотность пены меньше плотности воды, поэтому согласно закону Архимеда она поднимается вверх. Уменьшение давления водного столба приводит к увеличению объема ее пузырьков, увеличению ее кратности и уменьшению плотности. Кратность пены можно регулировать от нескольких единиц до нескольких десятков и даже сотен (см. Технические средства и способы тушения пожаров / Под ред. Б.П. Иванова. - М.: Энергоиздат, 1981, с.8, 9). Поэтому плотность пены может быть меньше плотности воды в десятки и сотни раз. Ее направляют под участок поверхности корпуса судна по ширине от диаметральной плоскости до ватерлинии борта, через который планируют переворачивать судно, а по длине от носа до кормы, и замещают ею находящийся там объем воды. The density of the foam is less than the density of water, therefore, according to the law of Archimedes, it rises. A decrease in the pressure of the water column leads to an increase in the volume of its bubbles, an increase in its multiplicity, and a decrease in density. The multiplicity of the foam can be adjusted from several units to several tens and even hundreds (see Technical means and methods of extinguishing fires / Ed. By B. P. Ivanov. - M.: Energoizdat, 1981, p. 8, 9). Therefore, the density of the foam can be less than the density of water tens and hundreds of times. It is directed under a section of the surface of the ship’s hull in width from the diametrical plane to the side waterline through which it is planned to turn the ship, and in length from the bow to the stern, and replace the volume of water located there.

Под судном, относительно его диаметральной плоскости, создают неоднородную по плотности среду. Относительно диаметральной плоскости судна, одна его половина - от диаметральной плоскости до ватерлинии одного борта будет погружена в воду, а другая половина - от диаметральной плоскости до ватерлинии другого борта, через который планируют переворачивание, будет погружена в пену. Так как плотность пены меньше плотности воды, то величина выталкивающей силы, действующей на участок, погруженный в нее, согласно закону Архимеда уменьшится во столько раз, во сколько раз плотность воды больше плотности пены. Поэтому величина момента выталкивающей силы, действующего на корпус со стороны воды, во столько же раз превысит момент выталкивающей силы, действующий на корпус со стороны пены. Under the vessel, with respect to its diametrical plane, an inhomogeneous density medium is created. Concerning the ship’s diametrical plane, one half of it - from the diametrical plane to the waterline of one side will be immersed in water, and the other half - from the diametrical plane to the waterline of the other side through which they plan to turn over, will be immersed in foam. Since the density of the foam is less than the density of water, the magnitude of the buoyant force acting on the area immersed in it, according to the law of Archimedes, will decrease by so many times, how many times the density of water is greater than the density of the foam. Therefore, the magnitude of the moment of the buoyant force acting on the body from the side of the water will be as many times higher than the moment of the buoyant force acting on the body from the side of the foam.

Этим создают опрокидывающий момент, под действием которого судно получит крен на борт. При крене борт судна, через который планируют переворачивание, будет погружен в пену, плотность которой меньше плотности воды. Величина выталкивающей силы, действующей со стороны пены на этот борт судна, согласно закону Архимеда уменьшится во столько раз, во сколько раз плотность воды больше плотности пены, что приведет к пропорциональному уменьшению восстанавливающего момента и потере боковой остойчивости судна. Когда величина опрокидывающего момента превысит величину восстанавливающего момента, судно ляжет на борт, а затем перевернется и примет остойчивое положение - килем вверх. Затем буксируют судно в порт для ремонта. This creates a tipping moment, under the influence of which the ship will get a roll on board. During the roll, the side of the vessel through which they plan to turn over will be immersed in foam whose density is less than the density of water. The amount of buoyant force exerted by the foam on this side of the vessel, according to the Archimedes law, will decrease as many times as many times as the density of water is greater than the density of the foam, which will lead to a proportional decrease in the restoring moment and loss of lateral stability of the vessel. When the value of the overturning moment exceeds the value of the restoring moment, the ship will lie on board, and then will roll over and assume a stable position - keel up. Then the ship is towed to the port for repair.

Пример 2. Для переворачивания судна из положения килем вверх в положение килем вниз используют, например, подводную лодку, которую погружают на заданную глубину. Лодку ставят под перевернутым вверх килем судном параллельно ему так, чтобы с учетом гидрографической обстановки, направления и скорости его движения пена достигла судна и заместила воду на участке поверхности его корпуса по ширине от его диаметральной плоскости до борта, через который планируют переворачивание, а по длине от носа до кормы. Эффективность переворота регулируют плотностью пены, глубиной, с которой ее подают, расходом пены в единицу времени и временем ее подачи. Плотность пены должна обеспечить уменьшение плавучести судна в пределах положительного значения. Расход пены должен обеспечить ее поддержание в требуемом количестве под корпусом судна. Example 2. To turn the ship from keel up to keel down, use, for example, a submarine, which is immersed to a predetermined depth. The boat is placed under the keel, turned upside down, parallel to it so that, taking into account the hydrographic situation, the direction and speed of its movement, the foam reaches the vessel and replaces the water on the surface of its hull in width from its diametrical plane to the side through which it is planned to turn over, and in length from bow to stern. The efficiency of the coup is regulated by the density of the foam, the depth with which it is fed, the consumption of foam per unit time and the time it is delivered. The density of the foam should provide a decrease in the buoyancy of the vessel within a positive value. The consumption of foam should ensure its maintenance in the required amount under the hull.

Вспенивание проводят в течение времени, необходимого для переворачивания судна. Направляют пену под участок поверхности судна перевернутого вверх килем по ширине от его диаметральной плоскости до борта, через который планируют переворачивание, а по длине от носа до кормы и замещают ею воду. Относительно диаметральной плоскости судна создают неоднородную по плотности среду и поддерживают ее в течение времени, необходимого для его переворачивания. Этим создают опрокидывающий момент, вызывающий боковой крен судна, и уменьшают восстанавливающий момент. Когда величина опрокидывающего момента превысит восстанавливающий момент, судно ляжет на борт, а затем перевернется в остойчивое положение - килем вниз. Foaming is carried out for the time necessary to turn the vessel over. Foam is directed under a section of the surface of the vessel turned upside down with a keel in width from its diametrical plane to the side through which it is planned to turn over, and in length from the bow to the stern and replace it with water. Relative to the ship’s diametrical plane, a medium of inhomogeneous density is created and maintained for the time necessary to turn it over. This creates a tipping moment, causing the side roll of the vessel, and reduce the recovery moment. When the value of the overturning moment exceeds the restoring moment, the ship will lie on board, and then turn over to a stable position - keel down.

Пример 3. Переворачивание судна противника, с целью его задержания или нейтрализации его боевых возможностей с сохранением жизни членам экипажа, проводят в следующей последовательности. С помощью технических средств подводной лодки обнаруживают судно противника, погружают подводную лодку на требуемую глубину и ставят ее по курсу его движения впереди с учетом гидрографической обстановки, скорости его движения и времени подъема пены до его корпуса. Устанавливают скорость движения лодки, вспенивают воду и направляют пену так, чтобы к времени ее подъема до судна, она заместила воду под участком его корпуса по ширине от диаметральной плоскости до ватерлинии борта, через который планируется переворачивание, а по длине от носа до кормы, в течение времени, необходимого для переворачивания судна. При движении судна одна его половина, относительно диаметральной плоскости находится в воде, а другая, в течение времени необходимого для переворачивания, будет находиться в пене. Выталкивающая сила, действующая на корпус со стороны пены, меньше выталкивающей силы, действующей на корпус судна со стороны воды, во столько раз, во сколько раз плотность воды больше плотности пены. Example 3. Turning over the enemy’s ship, in order to detain it or neutralize its combat capabilities while preserving the life of crew members, is carried out in the following sequence. Using the technical means of the submarine, they find the enemy’s ship, submerge the submarine to the required depth and set it at the rate of its movement in front, taking into account the hydrographic situation, the speed of its movement and the time of foam rising to its hull. They set the speed of the boat, foam the water and direct the foam so that by the time of its rise to the vessel, it will replace the water under the section of its hull in width from the diametrical plane to the side waterline through which it is planned to turn over, and in length from bow to stern, the course of time required to turn the vessel over. When the vessel moves, one half of it, relative to the diametrical plane, is in the water, and the other, during the time necessary for turning over, will be in foam. The buoyant force acting on the hull from the side of the foam is less than the buoyant force acting on the hull of the vessel from the side of the water, so many times how many times the density of water is greater than the density of the foam.

Этим создают опрокидывающий момент, вызывающий боковой крен судна и уменьшают восстанавливающий момент. Когда величина опрокидывающего момента превысит величину восстанавливающего момента, судно потеряет поперечную остойчивость, ляжет на борт, перевернется килем вверх, что нейтрализует его боевые возможности, сохранит его положительную плавучесть, а членам экипажа - жизнь. Эффективность переворота судна регулируют плотностью пены, глубиной, с которой ее подают, расходом пены в единицу времени и временем ее подачи. This creates a tipping moment, causing the side roll of the vessel and reduce the recovery moment. When the value of the overturning moment exceeds the value of the restoring moment, the vessel will lose lateral stability, lie on board, turn upside down, which will neutralize its combat capabilities, preserve its positive buoyancy, and crew members - life. The efficiency of the ship’s revolution is regulated by the density of the foam, the depth with which it is fed, the consumption of foam per unit time and the time it was delivered.

Способ переворачивания судна поясняется на фиг.1...фиг.6. The method of turning the vessel is illustrated in figure 1 ... 6.

Фиг.1 - силы, действующие на судно, находящееся в однородной среде. Figure 1 - forces acting on a ship located in a homogeneous environment.

Фиг.2 - восстанавливающий момент, действующий при крене судна в воде. Figure 2 - restoring moment, acting when the roll of the vessel in the water.

Фиг.3 - подача пены под судно и создание опрокидывающего момента. Figure 3 - supply of foam under the vessel and the creation of a tipping moment.

Фиг. 4 - переворачивание судна из положения килем вниз в положение килем вверх. FIG. 4 - turning the ship from the keel down to the keel up position.

Фиг. 5 - создание опрокидывающего момента для судна, перевернутого килем вверх. FIG. 5 - the creation of a tipping moment for the vessel, turned upside down keel.

Фиг.6 - переворачивание судна из положения килем вверх в положение килем вниз. 6 - turning the ship from the position of the keel up to the position of the keel down.

Где: 1 - судно, которое требуется перевернуть; 2 - подводная лодка; 3 - пена; ДК - диаметральная плоскость судна; К - киль судна; О - центр тяжести судна; Р - сила веса судна; Рв - суммарная выталкивающая сила; Рл - выталкивающая сила, действующая на левую половину судна; Рп - выталкивающая сила, действующая на правую половину судна; Лл - плечо силы Рл; Л - плечо суммарной выталкивающей силы Рв относительно центра О тяжести судна; Мв - восстанавливающий момент; Мо - опрокидывающий момент; М - метацентр. Where: 1 - the vessel to be turned over; 2 - submarine; 3 - foam; DK - the diametrical plane of the vessel; K - keel of the vessel; About - the center of gravity of the vessel; P is the weight of the vessel; Rv - total buoyancy force; Rl - buoyancy force acting on the left half of the vessel; RP - buoyant force acting on the right half of the vessel; LL - shoulder strength RL; L - the shoulder of the total buoyancy force RV relative to the center of gravity of the vessel; Mv - restoring moment; Mo is the overturning moment; M - metacenter.

Сила Р веса судна 1 проходит через его диаметральную плоскость ДК, через точку О центра тяжести и направлена вертикально вниз (фиг.1). Когда судно находится в однородной по плотности водной среде, то на левую и правую половины его корпуса ниже ватерлинии, относительно диаметральной плоскости, действуют две одинаковые по величине выталкивающие силы Рл и Рп. Каждая из них по величине равна половине веса Р судна и половине суммарной выталкивающей силе Рв, обеспечивающей его положительную плавучесть. Сила Рп смещена относительно диаметральной плоскости ДК и центра О тяжести судна вправо на расстояние Лп, а сила Рл смещена на такое же расстояние Лл влево. Силы Рл и Рп в сумме равны весу Р судна, поэтому они обеспечивают ему положительную плавучесть и создают, относительно точки О центра тяжести судна, два равных по величине, но противоположно направленных момента, что делает их результирующую равным нулю, а судно остойчивым. The force P of the weight of the vessel 1 passes through its diametrical plane DK, through the point O of the center of gravity and is directed vertically downward (figure 1). When the vessel is in a water medium of uniform density, then the left and right halves of its hull below the waterline, relative to the diametrical plane, are affected by two equally large buoyancy forces Рл and Рп. Each of them is equal in magnitude to half the weight P of the vessel and half to the total buoyancy force Rv, which ensures its positive buoyancy. The force Pn is shifted relative to the diametrical plane of the DC and the center of gravity of the vessel to the right by a distance Lp, and the force Pl is shifted by the same distance Ll to the left. The forces Рл and Рп are in total equal to the weight Р of the vessel, therefore they provide it with positive buoyancy and create, with respect to the point О of the ship’s center of gravity, two equal in magnitude but opposite directions momentum, which makes them resulting equal to zero, and the vessel is stable.

При крене судна в воде под действием внешних сил на правый борт (фиг.2) величина выталкивающей силы Рл уменьшается, так как левая половина судна выходит из воды. Величина выталкивающей силы Рп увеличивается, так как судно правой половиной погружается в воду. Однако сумма сил Рп и Рл остается равной суммарной выталкивающей силе Рв и весу Р судна, что обеспечивает его положительную плавучесть. Относительно центра О тяжести величина момента выталкивающей силы Рп больше величины момента выталкивающей силы Рл, что создает восстанавливающий момент Мв, который возвращает судно в вертикальное положение. Суммарная выталкивающая сила Рв пересекает диаметральную плоскость судна в точке М - метацентре, который расположен выше точки О - центра тяжести, что обеспечивает судну остойчивость. When the roll of the ship in water under the action of external forces on the starboard side (figure 2), the buoyancy force Rl decreases, since the left half of the ship leaves the water. The magnitude of the buoyancy force Pn increases, since the vessel with the right half is immersed in water. However, the sum of the forces Pn and Rl remains equal to the total buoyancy force Pb and the weight P of the vessel, which ensures its positive buoyancy. Relative to the center of gravity, the magnitude of the moment of buoyancy force Рп is greater than the value of the moment of buoyancy force Рл, which creates a restoring moment Мв, which returns the vessel to the vertical position. The total buoyancy force Рв intersects the diametrical plane of the vessel at the point M - metacentre, which is located above the point O - center of gravity, which ensures the stability of the vessel.

Для переворачивания судна 1, например, из подводной лодки 2 вспенивают под ним воду газом или подают под него пену 3 так, чтобы она заместила воду под участком его корпуса, погруженным в воду, по ширине от диаметральной плоскости ДК до ватерлинии правого борта, через который планируют переворачивание судна, а по длине от носа до кормы. Эффективность переворота судна регулируют плотностью пены, глубиной, с которой ее подают, расходом пены в единицу времени и временем ее подачи. Плотность пены 3 должна обеспечить уменьшение плавучести судна 1 в пределах положительного значения. Расход пены должен обеспечить ее поддержание в требуемом количестве под корпусом судна 1. Воду замещают пеной, создают под судном, относительно его диаметральной плоскости, неоднородную по плотности среду и поддерживают ее в течение времени, необходимого для переворачивания (фиг.3). To turn vessel 1, for example, from a submarine 2, water is foamed under the gas under it or foam 3 is supplied under it so that it replaces the water under the section of its hull, immersed in water, in width from the diametrical plane of the recreation center to the waterline of the starboard side through which plan to roll over the vessel, and in length from the bow to the stern. The efficiency of the ship’s revolution is regulated by the density of the foam, the depth with which it is fed, the consumption of foam per unit time and the time it was delivered. The density of the foam 3 should provide a decrease in the buoyancy of the vessel 1 within a positive value. The foam consumption should ensure that it is maintained in the required amount under the hull of the vessel 1. The water is replaced with foam, a medium non-uniform in density is created under the vessel relative to its diametrical plane, and it is maintained for the time required for turning over (Fig. 3).

Левая, относительно диаметральной плоскости, половина судна 1 погружена в воду, а правая половина погрузится в пену. Так как левая половина судна погружена в воду, то величина выталкивающей силы Рл останется равной половине силы веса судна 1. Момент силы Рл, относительно точки О - центра тяжести судна, так же не изменится. Плотность пены меньше плотности воды. Поэтому величина выталкивающей силы Рп, действующей на правую половину корпуса судна уменьшится во столько раз, во сколько раз плотность воды больше плотности пены (фиг. 3). Этим, относительно точки О центра тяжести судна, пропорционально уменьшают величину момента выталкивающей силы Рп. Когда величина момента от силы Рл превысит величину момента от силы Рп, возникнет опрокидывающий момент Мо. The left, relative to the diametrical plane, half of the vessel 1 is immersed in water, and the right half is immersed in foam. Since the left half of the vessel is immersed in water, the magnitude of the buoyancy force Rl will remain equal to half the force of the weight of the vessel 1. The moment of force Rl, relative to the point O - the center of gravity of the vessel, will also not change. The density of the foam is less than the density of water. Therefore, the magnitude of the buoyancy force Pn acting on the right half of the ship’s hull will decrease so many times, how many times the density of water is greater than the density of the foam (Fig. 3). This, relative to the point O of the center of gravity of the vessel, proportionally reduces the magnitude of the moment of buoyancy force Pn. When the magnitude of the moment from the force Rl exceeds the magnitude of the moment from the force Pn, a tilting moment Mo will occur.

Опрокидывающий момент Мо вызовет боковой крен судна 1 на правый борт (фиг.4). Меньшая, чем у воды, плотность пены уменьшит величину выталкивающей силы Рп, величину суммарной выталкивающей сила Рв и плавучесть судна в пределах положительного значения. В результате судно 1 получит крен и начнет погружаться до тех пор, пока вес вытесненной им воды и пены снова не достигнет его веса. В связи с замещением воды на пену, плотность которой меньше плотности воды, метацентр М судна 1 сместится ниже точки О центра тяжести, и оно потеряет остойчивость. The overturning moment Mo will cause the side roll of the vessel 1 to the starboard side (Fig. 4). A lower foam density than water will reduce the buoyancy force Pn, the total buoyancy force Pb and the buoyancy of the vessel within a positive value. As a result, the vessel 1 will receive a roll and begin to sink until the weight of the water and foam displaced by it again reaches its weight. In connection with the substitution of water for a foam whose density is less than the density of water, the metacentre M of the vessel 1 will move below the point O of the center of gravity, and it will lose stability.

При боковом крене правая половина судна 1 погрузится в пену. Это вызовет восстанавливающий момент Мв, однако его величина, в сравнении с восстанавливающим моментом при погружении этой половины в воду (фиг.2), уменьшится во столько раз, во сколько раз плотность воды больше плотности пены. Под действием опрокидывающего момента судно 1 ляжет на правый борт, а затем перевернется и примет остойчивое положение килем вверх (фиг.5). К концу переворачивания вся пена поднимется на водную поверхность и разрушится. Судно вновь окажется в однородной водной среде, что восстановит его положительную плавучесть и остойчивость. With a lateral roll, the right half of the vessel 1 will sink into the foam. This will cause a reducing moment Мв, however, its value, in comparison with the reducing moment when this half is immersed in water (Fig. 2), will decrease so many times, how many times the density of water is greater than the density of the foam. Under the influence of the overturning moment, the vessel 1 will lie on the starboard side, and then will roll over and assume a stable position with the keel up (figure 5). By the end of the roll, all the foam will rise to the surface of the water and collapse. The vessel will again be in a homogeneous aquatic environment, which will restore its positive buoyancy and stability.

Для переворачивания судна 1 из положения килем вверх в положение килем вниз используют, например, подводную лодку 2 (фиг.5). Лодку в подводном положении устанавливают параллельно судну 1 с учетом гидрографической обстановки, направления и скорости его движения так, чтобы пена заместила воду под участком судна по ширине от его диаметральной плоскости до левого борта, через который планируют переворачивание, а по длине от носа до кормы. Пену 3 направляют под участок судна 1 по ширине от диаметральной плоскости до левого борта, через который планируют переворачивание, а по длине от носа до кормы. При достижении пеной судна 1, перевернутого в положение килем вверх, воду замещают пеной на участке от диаметральной плоскости до ватерлинии левого борта, через который планируют переворачивание. Создают под ним неоднородную по плотности среду, поддерживают ее в течение времени, необходимого для переворачивания. Несимметричное, относительно диаметральной плоскости судна и центра его тяжести, замещение воды на пену создаст опрокидывающий момент Мо. To turn the vessel 1 from the keel up to the keel down position, use, for example, a submarine 2 (Fig. 5). The boat in the underwater position is installed parallel to the vessel 1, taking into account the hydrographic situation, the direction and speed of its movement so that the foam replaces the water under the section of the vessel in width from its diametrical plane to the port side through which it is planned to turn over, and in length from bow to stern. Foam 3 is directed under the section of the vessel 1 in width from the diametrical plane to the port side, through which they plan to turn over, and in length from the bow to the stern. When the foam reaches the vessel 1, which is turned upside down, the water is replaced with foam in the section from the diametrical plane to the waterline of the port side through which they plan to turn over. They create an inhomogeneous density medium under it, maintain it for the time necessary for turning over. Asymmetric, with respect to the diametrical plane of the vessel and its center of gravity, the substitution of water for foam will create a tipping moment Mo.

Под действием опрокидывающего момента Мо судно 1 получит крен на левый борт (фиг. 6). Так как величина выталкивающей силы Рл уменьшится, в сравнении, если бы левая половина была бы погружена в воду, то уменьшится и суммарная выталкивающая сила Рв. Плотность пены устанавливают меньше плотности воды настолько, чтобы уменьшить его плавучесть, но в пределах положительной плавучести. Поэтому судно 1 получит крен и начнет погружаться до тех пор, пока вес вытесненной им воды и пены вновь не достигнет его веса. Under the influence of the tipping moment Mo the vessel 1 will receive a roll to the port side (Fig. 6). Since the magnitude of the buoyancy force Rl will decrease, in comparison, if the left half were immersed in water, then the total buoyancy force Rb will decrease. The density of the foam is set less than the density of water so as to reduce its buoyancy, but within the limits of positive buoyancy. Therefore, the vessel 1 will receive a roll and begin to sink until the weight of the water and foam displaced by it again reaches its weight.

Погружение левой половины корпуса в пену при крене судна вызовет появление восстанавливающего момента Мв. Однако его величина, в сравнении, если бы левая половина была бы погружена в воду, уменьшится во столько раз, во сколько раз плотность воды больше плотности пены. Метацентр М переместится ниже центра тяжести О, и судно 1 потеряет поперечную остойчивость. Под действием опрокидывающего момента Мо судно 1 ляжет на левый борт и перевернется в остойчивое положение килем вниз (фиг. 1). К этому моменту времени вся пена поднимется из глубины на водную поверхность и разрушится, что восстановит под судном однородную по плотности водную среду. Судно сохранит свою положительную плавучесть, восстановит поперечную остойчивость и всплывет на водную поверхность килем вниз. Эффективность переворота судна регулируют плотностью пены, глубиной, с которой ее подают, расходом пены в единицу времени и временем ее подачи. Immersion of the left half of the hull in the foam during the roll of the vessel will cause the appearance of a restoring moment Мв. However, its value, in comparison, if the left half would be immersed in water, will decrease so many times, how many times the density of water is greater than the density of the foam. The metacentre M will move below the center of gravity O, and vessel 1 will lose lateral stability. Under the influence of the overturning moment Mo, the vessel 1 will lie on the port side and roll over to the stable position with the keel down (Fig. 1). At this point in time, all the foam will rise from the depths to the surface of the water and collapse, which will restore an aquatic environment of uniform density under the vessel. The vessel will retain its positive buoyancy, restore lateral stability and float to the water surface keel down. The efficiency of the ship’s revolution is regulated by the density of the foam, the depth with which it is fed, the consumption of foam per unit time and the time it was delivered.

Claims (2)

1. Способ переворачивания судна, включающий в себя создание опрокидывающего момента, действующего на это судно, отличающийся тем, что опрокидывающий момент создают путем замещения воды под участком корпуса судна, шириной от диаметральной плоскости до ватерлинии борта, через который переворачивают судно, и длиной от носа до кормы, пеной, подаваемой из расположенной на глубине под судном подводной лодки или образуемой вспениваем воды подаваемым из этой лодки сжатым газом и направляемой под корпус судна в течение времени, достаточного для его переворота из положения килем вниз в положение килем вверх или наоборот.1. The method of turning the vessel, including the creation of a tipping moment acting on this vessel, characterized in that the tipping moment is created by replacing water under a section of the hull, the width from the diametrical plane to the waterline of the side through which the vessel is turned over and the length from the bow to the stern, with foam supplied from a submarine located at a depth below the vessel or formed by foaming water with compressed gas supplied from this boat and directed under the ship's hull for a time sufficient for coup from keel down to keel up or vice versa. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что эффективность переворота регулируют плотностью пены, глубиной, с которой ее подают, расходом пены в единицу времени и временем ее подачи.2. The method according to claim 1, characterized in that the efficiency of the coup is controlled by the density of the foam, the depth with which it is supplied, the consumption of foam per unit time and the time of its supply.
RU2001108480/28A 2001-03-21 2001-03-21 Method of capsizing ship RU2217349C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001108480/28A RU2217349C2 (en) 2001-03-21 2001-03-21 Method of capsizing ship

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001108480/28A RU2217349C2 (en) 2001-03-21 2001-03-21 Method of capsizing ship

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2001108480A RU2001108480A (en) 2003-05-20
RU2217349C2 true RU2217349C2 (en) 2003-11-27

Family

ID=32026542

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2001108480/28A RU2217349C2 (en) 2001-03-21 2001-03-21 Method of capsizing ship

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2217349C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2750170C2 (en) * 2020-01-09 2021-06-22 Евгений Николаевич Коптяев Ship-flooding system

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2750170C2 (en) * 2020-01-09 2021-06-22 Евгений Николаевич Коптяев Ship-flooding system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102826211B (en) Device for effectively controlling floating system of submarine and deep submergence vehicle and submerging-floating method
US3448712A (en) Buoyant floats for docking and towing seacraft
CN101909982A (en) System and method for the active and passive stabilization of a vessel
CN105292412B (en) Stretchable transparent sightseeing submarine
Umeda et al. An investigation of different methods for the prevention of parametric rolling
US11192613B2 (en) Floating structure for the deployment and the recovery of at least one autonomous watercraft by a vessel, corresponding method, corresponding system and corresponding vessel
CN204916099U (en) Semi -submerged barge tilting dive stern deadwood
JP2001354186A (en) Vessel
RU2217349C2 (en) Method of capsizing ship
US3495562A (en) Mobile undersea habitat and method of use thereof
RU2380274C1 (en) Underwater tanker
RU2657696C2 (en) Stabilized hull of single-hull keel sailing/sailing-motor vessel with underwater wings
CN205221046U (en) Telescopic transparent sightseeing submarine
CN108327847B (en) Method for transforming buoyancy tank of semi-submersible ship
RU2603709C1 (en) Multipurpose transport ship
Rhodes et al. Ship Stability for Mates/masters
Borlase Research opportunities identified during the casualty analysis of the fishing vessel Arctic Rose
CN219172626U (en) Engineering ship applied to shallow water bottom-sitting salvage
Akpadiaha et al. Roll motion damping using gyroscopic stabilizers
JPS5568495A (en) Submarine type barge
RU107759U1 (en) HULL SHIP
Matsuda et al. Capsizing due to bow-diving in following waves
Critchley How Wrecked and Sunken Ships are Salved
CN205256605U (en) Buoyant device who prevents flagship sinking or turn on one's side
CN104787265A (en) Semi-submersible barge side launching method

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20040322