RU2399549C1 - Self-propelled surface-submerged island - Google Patents
Self-propelled surface-submerged island Download PDFInfo
- Publication number
- RU2399549C1 RU2399549C1 RU2009125257/11A RU2009125257A RU2399549C1 RU 2399549 C1 RU2399549 C1 RU 2399549C1 RU 2009125257/11 A RU2009125257/11 A RU 2009125257/11A RU 2009125257 A RU2009125257 A RU 2009125257A RU 2399549 C1 RU2399549 C1 RU 2399549C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- water
- island
- building
- buoyancy
- air
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к строительству гидросооружений.The invention relates to the construction of hydraulic structures.
Плавучее строительное сооружение в виде острова является стационарным, если выполнено с надводной и подводной частью в совокупности вместе с берегом, например, причал-терминал (патент RU № 2100249, С1, 27.12.97, В63В 35/44), в стороне от берега, но вместе с дном, например, морские платформы, курорт или база отдыха (патент US № 3895495, 22.07.1975, 405/200) или посредством якорей, например, плавучий парк отдыха - патент WO № 4005128, A1, 15.01.2004, В63В 35/44, свай, колонной или их системой, в том числе с надводными и подводными понтонами (искусственный остров - патент US № 4007598, 15.02.1977, 405/200, гостинично-развлекательный комплекс на воде - патент RU № 2237595, С1, 10.10.2004, В63В 35/44) или понтонные острова с возведением жилых домов, гостиниц, бизнесцентров, ресторанов и другого - патент RU № 2061327, 27.05.1996, В63В 35/44. Острова могут быть самоходные с использованием подруливающих устройств, судового дизельного двигателя или подводного паруса, который позволяет многофункциональному плавучему острову воспользоваться подповерхностным противотечением и двигаться против поверхностного течения или удерживаться в точке с заданными координатами (патент RU № 2107638, С1, 27.03.1998, В63В 35/44). Однако нет ни одного острова с погружением под воду, что основывается также на использовании взаимосвязи массы водоизмещения физическим телом - конструкцией острова и его массы в воздушной среде, что важно для его вертикальных перемещений. В качестве аналогов привлекаются подводные лодки с водоизмещением 49,8 тыс.тонн длиной 172 м, например тяжелый атомный подводный крейсер-ракетоносец «Дмитрий Донской» («Российская газета», 28.08.2008, №182 (4739), работа понтонов с управляемой посадкой в зависимости от массы поднимаемого груза и волнения моря (патент RU № 2123958, С1, 27.12.1998, В63С 7/04). Новые подводные технологии, современные строительные материалы, например газобетон с относительной плотностью от 0,4 до 1,6 т/м3 с несъемной опалубкой, составляют строительную инновацию для постройки плавающих островов (рекламные материалы ООО «Аль-Зер» на выставке «Вся недвижимость Мира 2009», Москва, Крокус-экспо, 22-26 апреля 2009 г.). Автором данного технического описания разработана серия самоходных подводных бытовых объектов: ресторан-патент RU № 69484, U1, 27.12.2007, B63G 8/22, кафе-патент RU № 2348565, С1, 10.03.2009, B63G 8/00, гостиница-патент RU № 72675, U1, 27.04.2008, B63G 8/22, дайверский тренажерный центр-патент RU № 71624, U1, 20.03.2008, B63G 8/22, гостиница-ресторан-патент RU № 72938, U1, 10.05.2008, B63G 8/32). Последний из которых взят за прототип предлагаемой разработки.A floating construction in the form of an island is stationary if it is completed with the surface and underwater parts together with the shore, for example, a berth-terminal (patent RU No. 2100249, C1, 27.12.97, B63B 35/44), offshore, but with the bottom, for example, offshore platforms, a resort or recreation center (US patent No. 3895495, 07/22/1975, 405/200) or through anchors, for example, a floating recreation park - patent WO No. 4005128, A1, 01/15/2004, B63B 35/44, piles, a column or their system, including with surface and underwater pontoons (artificial island - US patent No. 4007598, 02.15.1977, 405/200, hotel and entertainment complex on the water - patent RU No. 2237595, C1, 10.10.2004, B63B 35/44) or pontoon islands with the construction of residential houses, hotels, business centers, restaurants and other - patent RU No. 2061327, 05/27/1996, B63B 35 / 44. The islands can be self-propelled using thrusters, a marine diesel engine or a submarine sail, which allows the multi-functional floating island to use subsurface counterflow and move against the surface current or hold at a point with the specified coordinates (patent RU No. 2107638, C1, 03/27/1998, B 35B 35 / 44). However, there are no islands with immersion under water, which is also based on the use of the relationship between the displacement mass of the physical body - the design of the island and its mass in the air, which is important for its vertical movements. Submarines with a displacement of 49.8 thousand tons and a length of 172 m are used as analogues, for example, the heavy nuclear-powered submarine cruiser missile carrier Dmitry Donskoy (Rossiyskaya Gazeta, 08.28.2008, No. 182 (4739), operation of pontoons with controlled landing depending on the mass of the load and sea waves (patent RU No. 2123958, C1, 12.27.1998, B63C 7/04). New underwater technologies, modern building materials, such as aerated concrete with a relative density of 0.4 to 1.6 t / m 3 with a permanent shuttering, building up an innovation for the construction of floating trov (advertising materials of Al-Zer LLC at the exhibition "All Real Estate of the World 2009", Moscow, Crocus Expo, April 22-26, 2009). The author of this technical description developed a series of self-propelled underwater household objects: restaurant patent RU No. 69484, U1, 12/27/2007,
В практике отсутствуют измерительные устройства определений размера плавучести физических тел, хотя способ работы таких устройств найден. Например, в водоеме от нулевой плавучести определителя-системы воздушной емкости и ее нейтрализатора плавучести (патент RU 2281221, С2, 10.08.2006, В63С 11/02) делается выход с объектом измерений на нулевую (нейтральную) плавучесть с измерением компенсации баланса в сторону положительной или отрицательной плавучести. Для однородных материалов или из их известных пропорций по их использованным массам и объемам, а также в совокупности из них отдельных отсеков, секций, этажей и всего корпуса строения плавучесть подсчитывается по формуле, исходя из закона Архимеда (Свидетельство ФГУП "ВНТИЦ" № 73200700004 от 22 января 2007 г. на интеллектуальный продукт: "Универсальная формула расчета плавучести тела по закону Архимеда"), заявлена Монаховым В.П.: Мт:ρт×ρж-Мт=Пт, гдеIn practice, there are no measuring devices for determining the size of the buoyancy of physical bodies, although the method of operation of such devices is found. For example, in the reservoir from zero buoyancy of the determinant-system of the air capacity and its buoyancy neutralizer (patent RU 2281221, C2, 08/10/2006, B63C 11/02), the object is measured to zero (neutral) buoyancy with positive balance compensation measured or negative buoyancy. For homogeneous materials or from their known proportions according to their used masses and volumes, as well as the aggregate of individual compartments, sections, floors and the whole building body, buoyancy is calculated according to the formula based on the Archimedes law (Certificate FSUE VNTIC No. 73200700004 dated 22 January 2007, on an intellectual product: "The universal formula for calculating the buoyancy of the body according to the law of Archimedes"), declared by Monakhov VP: Mt: ρt × ρzh-Mt = Fri, where
Мт - масса тела, в г или т;Mt - body weight, in g or t;
ρт - относительная плотность тела, в г/см3 или т/м3;ρt is the relative density of the body, in g / cm 3 or t / m 3 ;
ρж - относительная плотность жидкости, в г/см3 или т/м3;ρж is the relative density of the liquid, in g / cm 3 or t / m 3 ;
Пт - плавучесть тела, в г или т.Fri - body buoyancy, in g or t.
Цель изобретения: разработать устройство самоходного надводно-подводного типового монолитного строительного сооружения в виде острова для безопасного и комфортного пребывания, например, до трехсот и более человек, занятых разнообразными видами деятельности: научной (биология моря, разработка устройств, производственных и бытовых навыков жизни на и под водой для будущих поселений), фермерством по конкретным видам флоры и фауны, геологоразведкой или проживанием, например, нефтяников с платформ эксплуатации буровых установок либо прибывших для дайверства, сноркелинга, санаторно-курортного и оздоровительного отдыха, развлечений, надводных и подводных игр, для чего внутри острова выполнить спортивные площадки, беговые и прогулочные дорожки, пляж, регулируемый по глубине бассейн, фонтаны, предусмотреть длительные и кратковременные погружения острова под воду глубиной до 30 м, в том числе во время шторма на основе перемены плавучести с учетом меняющейся массы балласта и резерва плавучестей, выход и пребывание желающих и работающих островитян в массиве воды и на дне, осуществление надводных и подводных управляемых вертикальных и горизонтальных передвижений острова.The purpose of the invention: to develop a self-propelled surface-underwater model of a monolithic building structure in the form of an island for a safe and comfortable stay, for example, up to three hundred or more people engaged in various types of activities: scientific (marine biology, development of devices, production and domestic life skills on and under water for future settlements), farming for specific species of flora and fauna, exploration or living, for example, oil workers from platforms for operating drilling rigs or arrived for diving, snorkeling, spa and health recreation, entertainment, surface and underwater games, for which, inside the island, perform sports fields, jogging and walking paths, a beach, a depth-adjustable pool, fountains, provide for long and short-term immersion of the island under water depths of up to 30 m, including during a storm on the basis of a change in buoyancy, taking into account the changing mass of ballast and the reserve of buoyancy, the exit and stay of willing and working islanders in the body of water and at the bottom the phenomenon of surface and underwater controlled vertical and horizontal movements of the island.
При проектировании острова с его возможностью быть на воде и в массе воды исходной позицией является определение его нулевой плавучести, т.к. на воде он возвышается на размер его положительной плавучести, например, расчетной на уровне ватерлинии, при нейтральной плавучести под водой остров зависает на уровне погружения, на котором нулевая плавучесть произошла (с учетом инерции погружения или подъема), а при дальнейшем гашении положительной плавучести остров медленно опускается на дно, что не желательно, так как оно не ровное и повредит острову, который сам повредит донную флору и фауну. Осуществление погружения острова решается, если он содержит здание или здания любой этажности в виде кольцевой или другой замкнутой конфигурации с возможностью выполнять погружения острова, используя внутреннее пространство для залива воды массой, в том числе суммарной равной водоизмещению самого здания или зданий, иначе при меньшей массе воды - трудности выхода на нулевую плавучесть и погружение, при большей - опасность затонуть. Если отрицательная плавучесть здания и стали бассейна компенсируется положительной плавучестью газобетона, то разность массы водоизмещения бетона балластного отсека и его массы равна требуемой положительной плавучести острова, равны массы водоизмещения здания и воды его внутреннего пространства, равны массы здания, балластного отсека и воды внутреннего пространства массе водоизмещения острова (здания и балластного отсека), причем подбором относительной плотности газового бетона определяется размер и высота балластного отсека острова, что с устройством отсека регуляции плавучести острова дает возможность погружаться и подниматься на поверхность, совершать передвижения над и под водой. Конструктивно остров содержит набор устройств обеспечения: его функционирования в надводном, в переходах под воду или естественного всплытия на поверхность на основе положительной плавучести воздушного здания и в подводном положениях, комфортного жизнеобеспечения островитян и возможности осуществлять ими труд, оздоровление и отдых.When designing an island with its ability to be on water and in the mass of water, the initial position is to determine its zero buoyancy, because on water, it rises by the size of its positive buoyancy, for example, calculated at the level of the waterline, with neutral buoyancy under water, the island freezes at the level of immersion at which zero buoyancy occurred (taking into account the inertia of immersion or rise), and when the damping of positive buoyancy continues, the island slowly sinks to the bottom, which is not desirable, since it is not even and will damage the island, which itself will damage the bottom flora and fauna. The island is immersed if it contains a building or buildings of any number of storeys in the form of a ring or other closed configuration with the ability to immerse the island using the internal space for the gulf of water weighing, including the total equal to the displacement of the building or buildings, otherwise with a smaller mass of water - difficulties in reaching zero buoyancy and diving, with greater - the danger of sinking. If the negative buoyancy of the building and the steel of the pool is compensated by the positive buoyancy of aerated concrete, then the difference in the mass of the displacement of the concrete of the ballast compartment and its mass is equal to the required positive buoyancy of the island, equal to the mass of the displacement of the building and the water of its internal space, equal to the mass of the building, the ballast compartment and the water of the inner space, the mass of the displacement islands (buildings and ballast compartment), and the selection and relative density of gas concrete determines the size and height of the ballast compartment ova, that with the device compartment regulation the buoyancy of the island makes it possible to sink and rise to the surface, to make movements above and under water. Structurally, the island contains a set of support devices: its functioning in the surface, in transitions under water or naturally ascending to the surface based on the positive buoyancy of the air building and in underwater positions, comfortable life support for the islanders and the ability to carry out labor, health and recreation.
Предлагаемое гидротехническое сооружение для массового производства - самоходный многофункциональный плавучий остров для кратковременного или длительного проживания до трехсот и более островитян монолитно построен с герметичным кольцевым воздушным зданием с внешней круглой стеной вровень с боковой подводной частью плавучего острова - балластным отсеком. К тому же они монолитно выполнены из газового бетона относительной плотностью меньше плотности морской воды таким образом, что здание целиком оказывается над ватерлинией острова - на поверхности балластного отсека, что обеспечивает положение центра подъемной силы выше центра тяжести всего круглого для обтекаемости, снижения парусности и удобств поворотов острова. Предлагается пример одноэтажного кольцевого здания, содержащего отдельные гостиничные каюты для проживания, например, нефтяников с платформ, обучающихся дайверов, подводных фермеров, геологов, отдыхающих, в том числе с детьми и так далее. Имеют место производственные помещения, жилищно-коммунальные объекты, рестораны, кафе и столовые, магазины, спортивные залы и площадки, тепличное хозяйство для выращивания грибов, овощей и фруктов, имеются сауны и другое. В наружных стенах выполнены унифицированные смотровые окна-иллюминаторы из бронированного стекла или из закаленного стекла, панорамное окно, а также в балластном отсеке выполнены 4 смотровых колодца для иллюминаторов (2 в каютах-люксах, 1 в исследовательской лаборатории и 1 на площадке для отдыха). В центре острова выполнены: регулируемый по глубине просторный без волн плавательный бассейн, площадки и дорожки с резиновым рифленым или другим покрытием для спорта и пляжного отдыха, 4 насоса подачи воды во внутреннее пространство кольца здания, они же подают воду для фонтанов, четыре насоса слива воды из бассейна, на дне которого выполнены 4 перекрываемых запорными задвижками отверстия. При нулевой плавучести острова для использования перемены плавучести с положительной на отрицательную и наоборот для вертикальных перемещений под воду, под водой и обратно, балансировки работы по меняющимся массам островитян, хозяйственным и пищевым резервам, дарам моря роль регуляции плавучести острова выполняет отсек регуляции, для выхода на нулевую плавучесть - залив внутреннего кольцевого пространства здания, плавательного бассейна при дополнительных шлюзовых емкостях, заполненных водой. На крыше установлены для подачи воздуха 8 поплавков с воздуховодами, 15 помещений выделено для выхода в массив воды через шлюзовые камеры с дополнительными емкостями, 4 из которых находятся в номерах-люксах, 2 камеры с выходом во внутреннее пространство острова, 1 камера в лаборатории. Во внешних стенах выполнены 20 выходных люков из и в здание, из них со сходом в водоем 12 люков и в центральную часть острова 8 люков. 9 электродвигателей установлены на середине высоты по кругу балластного отсека, а на его дне выполнена подвеска искусственных рифовых конструкций, если не предполагаются вертикальные и горизонтальные передвижения острова.The proposed hydraulic structure for mass production - a self-propelled multi-functional floating island for short or long stays of up to three hundred or more islanders is monolithically built with a hermetic ring air building with an external round wall flush with the side underwater part of the floating island - a ballast compartment. In addition, they are seamlessly made of gas concrete with a relative density lower than the density of sea water so that the building is completely above the waterline of the island - on the surface of the ballast compartment, which ensures the position of the center of lift above the center of gravity of the whole round for streamlining, reducing sailing and cornering comforts islands. An example of a single-storey ring building containing separate hotel cabins for living, for example, oil workers from platforms, trained divers, underwater farmers, geologists, vacationers, including with children and so on, is proposed. There are production facilities, housing and communal facilities, restaurants, cafes and canteens, shops, gyms and grounds, a greenhouse for growing mushrooms, vegetables and fruits, there are saunas and more. The exterior walls have unified observation windows-windows made of armored glass or tempered glass, a panoramic window, and also 4 inspection wells for the windows (2 in luxury cabins, 1 in the research laboratory and 1 on the recreation area) are made in the ballast compartment. In the center of the island there are: a depth-adjustable spacious wave-free swimming pool, playgrounds and paths with a rubber grooved or other coating for sports and beach holidays, 4 water supply pumps to the interior of the building’s ring, they also supply water for fountains, four water drainage pumps from the pool, at the bottom of which there are 4 openings blocked by shutoff valves. At zero buoyancy of the island, to use the change in buoyancy from positive to negative and vice versa for vertical movements under water, under water and vice versa, balancing work on the changing masses of islanders, economic and food reserves, and seafood, the regulation buoyancy plays the role of regulating the buoyancy of the island, to access zero buoyancy - a gulf of the inner annular space of a building, a swimming pool with additional lock tanks filled with water. 8 floats with air ducts are installed on the roof for air supply, 15 rooms are allocated for access to the water mass through lock chambers with additional tanks, 4 of which are in suites, 2 chambers with access to the interior of the island, 1 chamber in the laboratory. In the external walls, 20 exit hatches from and to the building are made, of which 12 hatches and into the central part of the island have 8 hatches. 9 electric motors are installed at mid-height in a circle around the ballast compartment, and artificial reef structures are suspended at its bottom if the island is not supposed to have vertical and horizontal movements.
Например, исходные данные самоходного монолитного острова со зданием: внешний R=100 м, S острова = 31400 м2, h надводной части острова над ватерлинией равна высоте кольцевого здания 2,75 м, включая солнечные батареи, вмонтированные в крышу здания, которое, например, по площади занимает половину острова 15700 м2. Его длина по внешней окружности = 628 м, по внутренней = 444,06303 м, h помещений = 2,5 м, V здания = V пространства внутри кольца здания = 43175 м3, М надводного водоизмещения здания = М воды при наполнении пространства внутри кольца здания = 44211,2 т при относительной плотности морской воды ρ=1,024 т/м3. Ширина здания по части радиуса = 29,28933 м от 100 м внешней стены до 70,710678 м внутренней по кольцу стены здания. Его строительным материалом является газовый бетон относительной плотностью, например, ρ=0,6 т/м3. Учитывая использование несъемной укрепленной опалубки, например, из стекло-магниевого листа (СМЛ) относительной плотностью 1 т/м3, толщиной 20 и 10 мм, крепежных фиксаторов из стеклопласта, саморезов, металлической сетки и армированной вставки берется в расчетах ρ=0,65 т/м3 для наружных стен и крыши и ρ=0,63 т/м3 для внутренних стен и перегородок. Для повышения водонепроницаемости бетона выполняется полимерное покрытие. S сечения внешней стены кольца здания = 188,118 м3 при толщине стены 0,3 м, V стены до балластного отсека = 517,3245 м3, М сплошной внешней стены = 336,26092 т. В стене выполнены проемы и вставлены в них 136 иллюминаторов, например, каждый в виде плоского или сегмента шара из бронированного стекла или закаленного двухслойного стекла (ООО «Фототех», г.Москва) с изменяемой прозрачностью стекол посредством кристаллической пленки между слоями, через которую пропускается электрический ток, или акрила, или другого материала. Пример по бронированному стеклу относительной плотностью 2,25 т/м3 с r=0,45 м, S основания сегмента = 0,63585 м2, h=6 см, с определением по формуле: V=1:6×3,14×h×(h2+3r2), V стекла = 0,0191885 м3 и М стекла = 0,0431741 т, вместе с крепежом 0,058 т. М бетона с арматурой, изъятого для иллюминаторов = 16,862742 т, М вставленных 136 иллюминаторов = 7,888 т. В штурманской рубке во внешней стене выполнено панорамное окно, например, из бронированного или закаленного стекла или из стеклопласта относительной плотностью ρ=2,25 т/м3 размером, например, 1,8×2,4 м, толщиной 0,1 м, М окна = 0,972 т. М изъятого бетона = 0,8424 т. Скорректированная М стены = 327,41578 т, R люка = 0,4 м и его S=0,5024 м2, М бетона с арматурой, изъятой с места люка, = 0,097968 т, т.е. практически равна М люкового устройства и не вносит изменений в массу стены, точнее определяется взвешиванием люкового устройства и учета изъятого бетона при постройке здания. R внешней стены внутри кольца здания = 70,710678 м, S сечения внешней стены внутри кольца здания = 133,501 м2, V сплошной стены до балластного отсека = 367,12775 м3, М = 238,63303 т. Стена имеет 122 иллюминатора с их М=7,076 т, изъято М бетона с арматурой = 15,126865 т, М стены с корректировкой = 230,58217 т, h крыши = 0,25 м, S крыши = 15700 м2, из которых 188,118 м2+133,501 м2 составляют концы внешних стен колец здания. Собственно S крыши = 15378,381 м2, V = 3844,5952 м3, М = 2498,9868 т (принять во внимание дополнительную тяжесть солнечных панелей, если она имеется). Толщина вертикальных окружных стен перекрытий внутри здания = 0,2 м, радиальных стен = 0,15 м. Здание по окружности имеет за внешней стеной круг кают-гостиничных номеров для проживания и служебных кают шириной 6 м, длиной внешней стены от 5 м, помещений шлюзовых камер с дополнительными емкостями, свободного пространства для других нужд. В каждой каюте выделено пространство, например, площадью 2,4 м2 для душа, умывальной раковины и туалета, с накопителями, трубами подачи и отвода дистиллированной и морской воды. Далее по радиусу к центру следуют круговой коридор шириной 2,5 м, два круга производственных, исследовательских, лабораторных, коммунальных, хозяйственных, бытовых, торговых, спортивных и других помещений шириной по 5,345 м со стеной между ними толщиной 0,2 м, местами без нее или со стандартными проходами, местами без двери, затем снова окружной коридор шириной 2,5 м и круг кают, в т.ч. служебных шириной 6 м, длиной 3,5 м по внутренней кольцевой стене с бытовыми удобствами или без в зависимости от назначения. Здание разделено на 8 герметично перекрываемых секторов с проходными люками только в первом круговом коридоре. Отсчет секторов от ростры и помещения штурманской рубки, по сторонам которой расположены служебные помещения с люками входа и выхода с ростры на остров и обратно. Пример условной планировки здания приведен для возможности расчета его конструктивной тяжести. Так S сечения окружной внутренней стены между каютами внешней стены и коридором = 117,561 м2, V сплошной стены = 293,9025 м2, М = 185,15857 т, с вычетом площади 196 дверей, с проемом одной двери 0,7×1,95 м площадью 1,365 м2, М двери = 0,038 т, М дверей = 7,448 т, в то время как изымается бетон с арматурой V=0,273 м3, М=0,17199 т, с М бетона всех проемов = 33,71004 т, V бетонной окружной стены с дверными проемами = 240,3945 м3, М стены с дверьми = 158,89653 т, S сплошного сечения окружной стены коридора и производственных помещений = 14,171 м2, по расчетам, например, использовано с учетом проемов, дверей, дизайнерских вырезов на 65%, V=185,52787 м2, М=116,88255 т, S сплошного сечения окружной стены производственных помещений = 107,205 м2, использовано на 42%, V=112,56525 м3, М=70,916107 т, S сплошного сечения окружной стены производственных помещений и коридора = 100,241 м2, использовано на 58%, V=145,34945 м3, М=91,570153 т, S сплошного сечения окружной стены коридора и кают = 96,851 м2, использовано на 82,4%, V=199,51306 м3, М=125,69322 т, S сечения секторных сплошных стен, каждая с одним люком перехода в первом коридоре, с учетом пересечений с окружными стенами = 4,2433995 м2, V=10,608498 м3, М=6,6833537 т, М восьми секторных стен = 53,466829 т, S сечения радиальных 28 перегородок 30 кают внутри сектора = 25,2 м2, V=63 м3, М=39,69 т, М каютных радиальных стен восьми секторов с учетом объединения некоторых кают (номера-люкс) и отсутствия кают при выделении других помещений суммарно составляет 222,264 т. По объему и массе радиальные перегородки внутри производственных помещений составляют третью часть перегородок кают, их М=74,088 т.For example, the initial data of a self-propelled monolithic island with a building: external R = 100 m, S of the island = 31,400 m 2 , h of the surface of the island above the waterline is equal to the height of the ring building of 2.75 m, including solar panels mounted in the roof of the building, which, for example , covers an area of half the island of 15700 m 2 . Its length on the outer circumference = 628 m, on the inner = 444.06303 m, h of rooms = 2.5 m, V of the building = V of the space inside the ring of the building = 43175 m 3 , M of the surface displacement of the building = M of water when filling the space inside the ring buildings = 44211.2 t with a relative density of sea water ρ = 1,024 t / m 3 . The width of the building in terms of radius = 29.28933 m from 100 m of the outer wall to 70.710678 m of the inner wall of the building. Its building material is gas concrete with a relative density, for example, ρ = 0.6 t / m 3 . Taking into account the use of fixed reinforced formwork, for example, from glass-magnesium sheet (LSU) with a relative density of 1 t / m 3 , a thickness of 20 and 10 mm, fasteners made of fiberglass, self-tapping screws, a metal mesh and a reinforced insert, is taken in the calculations ρ = 0.65 t / m 3 for external walls and roofs and ρ = 0.63 t / m 3 for internal walls and partitions. To increase the water resistance of concrete, a polymer coating is performed. S of the outer wall section of the building ring = 188.118 m 3 with a wall thickness of 0.3 m, V of the wall to the ballast compartment = 517.3245 m 3 , M of the solid external wall = 336.26092 t. Openings are made in the wall and 136 windows are inserted into them , for example, each in the form of a flat or segment of a ball made of armored glass or tempered two-layer glass (LLC Phototech, Moscow) with variable transparency of the glasses by means of a crystalline film between the layers through which electric current or acrylic or other material is passed. An example of armored glass with a relative density of 2.25 t / m 3 with r = 0.45 m, S of the base of the segment = 0.63585 m 2 , h = 6 cm, with the definition according to the formula: V = 1: 6 × 3.14 × h × (h 2 + 3r 2 ), V glass = 0.0191885 m 3 and M glass = 0.0431741 t, together with fasteners 0.058 t. M concrete with reinforcement removed for windows = 16.862742 t, M inserted 136 portholes = 7.888 tons. A panoramic window is made in the navigational cabin in the outer wall, for example, of armored or tempered glass or fiberglass with a relative density ρ = 2.25 t / m 3 , for example, 1.8 × 2.4 m, 0.1 m thick, M windows = 0.972 t. M seized without tones = 0.8424 t. Adjusted M walls = 327.41578 t, R of the hatch = 0.4 m and its S = 0.5024 m 2 , M of concrete with reinforcement removed from the hatch, = 0.097968 t, t .e. it is practically equal to M of the hatch device and does not make any changes to the mass of the wall, more precisely it is determined by weighing the hatch device and taking into account the seized concrete during the construction of the building. R of the outer wall inside the building’s ring = 70.710678 m, S of the outer wall section inside the building’s ring = 133.501 m 2 , V of the solid wall to the ballast compartment = 367.12775 m 3 , M = 238.63303 t. The wall has 122 portholes with their M = 7.076 t, M concrete with reinforcement = 15.126865 t, M walls with adjustment = 230.58217 t, roof h = 0.25 m, S roof = 15700 m 2 , of which 188.118 m 2 +133.501 m 2 make up the ends of the outer walls of the rings of the building. Actually S roof = 15378.381 m 2 , V = 3844.5952 m 3 , M = 2498.9868 t (take into account the additional gravity of the solar panels, if any). The thickness of the vertical circumferential walls of the ceilings inside the building = 0.2 m, the radial walls = 0.15 m. The building around the circumference has a circle of cabin-hotel rooms for living and
Вес внутри кают предметов бытового обустройства, например, спальные места, шкафы, полки, телевизор, компьютер с выходом в Интернет, картины, вешалки, одежда, столы, стулья, умывальная раковина, унитаз, душевая установка, водопроводные трубы, другое составляют 0,34 т, а, например, в 168 каютах - 57,12 т. Содержимое производственных, исследовательских, лабораторных помещений содержат оборудование и материалы 29 т, хозяйственное и бытовое оборудование, например, дистилляторы, минерализаторы, баки-накопители и их трубы, холодильники, электропечи, микроволновые печи и оборудование ресторанов, кафе, служб сервиса, например, сауны, фонтаны 20 т, водолазное и дайверское, в том числе систем безопасности оборудование, включая 15 шлюзовых камер с пустыми дополнительными емкостями, с внутренними люками, остальные люки находятся по тяжести в балансе с изымаемым бетоном стен, 2 декомпрессионные камеры, компрессоры, предметы снаряжения - акваланги, дыхательные трубки, компенсаторы, воздушные емкости - «воздушные воротники», «донки» - свинцовая обувь, обогреватели, фены и другое 6 т, предметы торговли, спорта, отдыха, развлечений 9 т.The weight inside the cabins of household appliances, for example, berths, cabinets, shelves, TV, computer with Internet access, paintings, hangers, clothes, tables, chairs, a washbasin, a toilet bowl, a shower, water pipes, the other is 0.34 t, and, for example, in 168 cabins - 57.12 t. The contents of industrial, research, laboratory rooms contain equipment and materials 29 t, household and household equipment, for example, distillers, mineralizers, storage tanks and their pipes, refrigerators, electric furnaces microns main ovens and equipment of restaurants, cafes, service services, for example, saunas, 20 t fountains, diving and diving equipment, including safety systems equipment, including 15 lock chambers with empty additional containers, with internal hatches, the remaining hatches are in balance in gravity with seized concrete walls, 2 decompression chambers, compressors, equipment - scuba gear, breathing tubes, expansion joints, air tanks - “air collars”, “donks” - lead shoes, heaters, hair dryers and other 6 t, items of trade, cn mouth, recreation, entertainment 9 tons.
Вход на остров выполняется с подъема на его причал - металлическую треугольную площадку с кнехтами в виде ростры размером основания у стены острова 9 м, площадью 31,5 м2, которая является «носом» передней части острова и выступает над ватерлинией на 20 см, а также высотой, зависимой от объема залитой морской воды в бассейн и в отсек регуляции плавучести, что может меняться для удобства пребывания на причале, захода или выхода через два унифицированных люковых отверстия стены острова и при волнении моря. Ростра имеет невысокую, например, 0,3 м дренажную для стока воды, например, из металлического прута вертикальную стенку, которая используется как ограждение. Люки находятся справа и слева от помещения штурманской рубки стандартного размера с каютами, с панорамным окном, прожекторной подсветкой, с пультом связи и управления всеми устройствами, например, учета закрытия внешних люков острова, многоканальной мобильной, спутниковой, включая GPS/ГЛОНАСС, телевизионной, гидроакустической и ультразвуковой связью, средствами видеонаблюдения и предупреждения, например, подводные лодки предупреждаются гидроакустическим генератором сигналов. Масса ростры и содержимого штурманской рубки составляют 6,5 т.Log Island performed lifting at its mooring - triangular metal pad with bollards as rostra base wall size 9 m island area of 31.5 m 2 which is "nose" front part of the island and extends above the
Подача воздуха обеспечивается через воздуховоды с насадками незаливаемости от дождя, боковой волны с эффектом миниколокола в виде удлиненного перевернутого стакана с воздухозаборными отверстиями в нижней конусообразной стенке внутри стакана. Еще одна конусообразная стенка насадки находится во внутренней верхней части стакана, также крепящаяся к каркасной втулке, например, с восемью воздуховодными отверстиями внизу, находящимися в разных вертикальных плоскостях с воздухозаборными отверстиями, по площади суммарно также превышающих более, чем в 2 раза площадь отверстия воздуховода. Втулка насадки вкручивается на верх цилиндра, монолитно проходящего через втулку полусферического воздушного пластмассового поплавка радиусом 1 м и больше. Поплавок весом, например, 105,27 кг из стеклопласта ρ=2,25 г/см3 при толщине стенки, например, 0,5 см вместе с втулкой, частью воздуховода, цилиндром, фланцем, насадкой, антеннами имеет вес 176 кг, водоизмещение 2,14357 т, положительную плавучесть + 1,96757 т. Во время аварии восемь поплавков острова с плавучестью + 15,74056 т являются ограничителями глубины его погружения, а также способными держать остров при ручном наматывании арматурных шлангов воздуховодов на барабаны лебедок и подъеме острова в случае отсутствия электричества и "севшими" аккумуляторами. При горизонтальных подводных передвижениях полусферической частью поплавки скользят по воде и подтягиваются воздуховодами, длина которых определяет максимум погружения, например, 30 м. Для усиления крепости воздуховоды и поплавки покрыты наноматериалами. В коридоре внутреннего кольца впритык к его перекрывающей секторной стене стоит рабочий стол, на котором установлены лебедка с барабаном и воздуховодом на нем, с электроприводом и системой зубчатых передач для аварийного ручного вращения барабана. В потолке выполнено отверстие, в которое герметично вставлен цилиндр с возвышением над крышей до 0,2 м, с внешней резьбой на конце и являющийся втулкой для прохода воздуховода. Проходя через сальниковые герметичные манжеты и поджимную с бортиками гайку на верхнем конце втулки армированный воздуховод крепится выше к другому цилиндру, который монолитно по втулке поплавка проходит до его плоской поверхности, где соединяется с фланцем также для монолитного крепления, что необходимо для преодоления нагрузок перемещения поплавка при горизонтальных передвижениях и аварийного зависания острова на шлангах. Выше поплавка на цилиндр вкручивается насадка. На самом верху насадки имеются: маячок, антенны передачи сигналов SOS, телевизионной, мобильной связи и систем GPS/ГЛОНАСС, провода которых жгутом проходят внутри воздуховода к пульту управления и связи.Air supply is provided through air ducts with rainproof, side-wave nozzles with a mini-bell effect in the form of an elongated inverted cup with air inlets in the lower conical wall inside the cup. Another conical wall of the nozzle is located in the inner upper part of the glass, also attached to the frame sleeve, for example, with eight air holes below, located in different vertical planes with air intake holes, the total area also exceeding more than 2 times the area of the air duct opening. The nozzle sleeve is screwed onto the top of the cylinder, seamlessly passing through the sleeve of a hemispherical air plastic float with a radius of 1 m or more. A float weighing, for example, 105.27 kg of fiberglass ρ = 2.25 g / cm 3 with a wall thickness, for example, 0.5 cm together with a sleeve, part of the duct, cylinder, flange, nozzle, antennas, has a weight of 176 kg, displacement 2.14357 t, positive buoyancy + 1.96757 t. During an accident, eight island floats with buoyancy + 15.74056 t are limiters of its immersion depth, as well as being able to hold the island when manually wrapping reinforcing hoses of air ducts on the winch drums and raising the island to in case of lack of electricity and "dead" batteries. During horizontal underwater movements, the hemispherical part of the floats glides over the water and is pulled by air ducts, the length of which determines the maximum immersion, for example, 30 m. To strengthen the strength, air ducts and floats are coated with nanomaterials. In the corridor of the inner ring, right next to its overlapping sector wall, there is a working table on which a winch with a drum and an air duct is installed on it, with an electric drive and a gear system for emergency manual rotation of the drum. A hole is made in the ceiling, into which a cylinder is tightly inserted with an elevation above the roof of up to 0.2 m, with an external thread at the end and which is a sleeve for the passage of the duct. Passing through gland seals and a clamping nut with flanges on the upper end of the bushing, the reinforced air duct is mounted higher to another cylinder, which runs seamlessly along the bobber’s bushing to its flat surface, where it also connects to the flange for monolithic mounting, which is necessary to overcome the loads of moving the bobber when horizontal movements and emergency hovering of the island on hoses. Above the float, a nozzle is screwed onto the cylinder. At the very top of the nozzle there are: a beacon, antennas for transmitting SOS signals, television, mobile communications and GPS / GLONASS systems, the wires of which are bundled inside the duct to the control and communication panel.
Поплавок при поднятом острове находится на своей стойке в виде дренажной трубы высотой 0,4 м, вкрученной в резьбу трубочного кольца, одетого на цилиндр втулки крыши и приваренного к арматуре крыши. Далее вверх дренажная труба имеет стеночный раструб с поперечными приваренными металлическими лентами по кривизне полусферического поплавка, образующими чашу, удобную, чтобы подтягивать и надежно сажать поплавок при подъеме здания на поверхность водоема. Намотанный на барабан на его краю намотки конец воздуховода вставлен внутрь отверстия в цилиндре, проходящим по центру барабана и образующего вместе с боковыми большими зубчатыми шестернями барабана и им самим единое монолитное целое. Лебедка состоит из двух стоек с двойными стенками. Изнутри сторон обеих внешних стенок имеются на осях с подшипниками по 3 малых шестеренок, находящихся относительно центральной оси барабана и цилиндра под углом 120°, с зубцами, вставленными в зубцы больших боковых шестерен барабана. Цилиндр крепится на подшипниках внешних стенок стоек лебедки. Конец воздуховода выводится наружу и через сальниковую манжету и подшипник вставлен в стенку кондиционера, стоящим на отдельной по высоте площадке рабочего стола, рядом со стойкой лебедки. Вторая внутренняя стенка стоек имеет отверстие больше диаметра барабана и закрывает большие боковые шестерни и малые шестеренки от шланга воздуховода на барабане. Зубчатая передача ручного вращения барабана может выполняться снаружи стойки лебедки, например, удлиняется цилиндр, свободный от воздуховода, на конце которого устанавливается штурвальный руль. На одной из стоек крепится стопор вращения большой шестерни с автоматической и ручной регуляцией. Одна из малых шестеренок внизу имеет зубчатую передачу от электромотора с приводом на вращение барабана в автоматическом режиме с постоянным подтягиванием поплавка. Корпус лебедки жестко закреплен к арматуре стены и пола коридора. Воздушная емкость в корпусе кондиционера перед введенным воздуховодом имеет стенку, через верх которой проходит воздух, вниз обеспечивается сток случайной воды в накопитель при повреждении воздуховода. Провода выводятся через верх боковой стенки и через прикрепленный к отверстию плотный полимерный рукав для задержки приточного воздуха и обеспечения пространства скручиваться и раскручиваться пучку проводов при вращении цилиндра лебедки и далее сделана проводка на пульт управления. В верху другой боковой или задней стенки сделан отвод воздушного потока на компрессор зарядки аквалангов при выключенном кондиционере либо компрессор воздуховодом присоединяется внутри кондиционера к выходному отводу на кратковременное использование созданного давления воздуха. На кондиционере установлена воздушная камера с короткой, например, с газовым шаровым краном соединительной трубкой в входную воздушную емкость кондиционера и до двух десятков дыхательных трубок по бокам камеры с клапанами вдоха и выдоха, с загубниками для дыхания при отключенном кондиционере. От каждого кондиционера делается подводка подачи воздуха в помещения в соответствии с рекомендуемой сплит-системой. Перед штормовой погодой насадку воздуховода вкручивают по цилиндру до перекрытия дном стакана подачи воздуха и попадания воды в воздуховод или выкручивают и вместе с антеннами убирают внутрь здания, а на ее место на цилиндр закручивается металлическая крышка с резиновой прокладкой. Открывают верхние два и два нижних отверстия поплавка, обычно закрытых крышками, для заполнения поплавка водой и ухода вместе с островом под воду на время шторма, при этом в помещениях используется сжатый воздух баллонов и регенерация воздуха. При обрыве воздуховода внутрь втулки вставляется резиновая пробка с рычажным поджимом вверх к потолку. М трубы с раструбом, поплавка, воздуховода с насадкой и цилиндром, лебедки с барабаном и электроприводом = 0,59 т, под водой до 0,34 т, т.к. поплавок и часть воздуховода с подтяжкой остаются наверху, что для восьми воздуховодов составляет 4,72 т и 2,72 т. В отрицательную плавучесть острова вписывается масса 4,72 т, а при погружении в отсек регуляции в выделенное пространство 1,953 м3 дополнительно вливается 2 т воды как компенсации возникшей положительной плавучести в +2 т, исключение - при штормовой погоде, когда поплавки, заполненные водой, берутся под воду.When the island is raised, the float is on its stand in the form of a drainage pipe 0.4 m high, screwed into the thread of the pipe ring, dressed on the cylinder of the roof sleeve and welded to the roof reinforcement. Further up, the drainage pipe has a wall socket with transverse welded metal tapes along the curvature of the hemispherical float, forming a bowl, convenient to tighten and securely put the float when lifting the building to the surface of the reservoir. The end of the duct, wound on a drum at its winding edge, is inserted into the hole in the cylinder passing through the center of the drum and forming together with the side large gear gears of the drum and itself a single monolithic whole. The winch consists of two double-walled racks. From the inside of the sides of both outer walls there are 3 small gears on the axles with bearings, located relative to the central axis of the drum and cylinder at an angle of 120 °, with teeth inserted into the teeth of the large side gears of the drum. The cylinder is mounted on the bearings of the outer walls of the winch racks. The end of the duct is brought out and through the stuffing box and the bearing is inserted into the wall of the air conditioner, standing on a separate height platform of the working table, next to the winch rack. The second inner wall of the struts has an opening larger than the diameter of the drum and covers large side gears and small gears from the duct hose on the drum. The gear transmission of manual rotation of the drum can be performed outside the winch rack, for example, a cylinder free of the air duct is extended, at the end of which a steering wheel is installed. On one of the racks is attached a rotation stopper for a large gear with automatic and manual regulation. One of the small gears at the bottom has a gear from an electric motor with a drum rotation drive in automatic mode with a constant pulling of the float. The winch body is rigidly fixed to the reinforcement of the wall and floor of the corridor. The air tank in the air conditioner case in front of the introduced air duct has a wall through which the air passes through the top, a random water flow is provided down to the drive when the air duct is damaged. The wires are led out through the top of the side wall and through a tight polymer sleeve attached to the hole to delay the supply air and provide space to twist and unwind the bundle of wires when the winch cylinder is rotated, and then wiring to the control panel is done. At the top of the other side or back wall, the air flow is diverted to the scuba charging compressor when the air conditioner is turned off, or the compressor is connected by an air duct inside the air conditioner to the output outlet for short-term use of the created air pressure. An air chamber is installed on the air conditioner with a short connecting pipe, for example, with a gas ball valve, into the air conditioner inlet air container and up to two dozen breathing tubes on the sides of the chamber with inhalation and exhalation valves, with mouthpieces for breathing when the air conditioner is turned off. From each air conditioner, air supply to the premises is made in accordance with the recommended split system. Before stormy weather, the duct nozzle is screwed in a cylinder until the bottom of the air supply cup is blocked and water enters the duct, or it is twisted and together with the antennas they are cleaned inside the building, and a metal cover with a rubber gasket is screwed into its place on the cylinder. The upper two and two lower openings of the float, usually closed by covers, are opened to fill the float with water and to leave the island under water for a period of a storm, while the premises use compressed air cylinders and air regeneration. When the duct breaks into the sleeve, a rubber stopper is inserted with a lever pull up to the ceiling. M pipes with a bell, a float, an air duct with a nozzle and a cylinder, winches with a drum and an electric drive = 0.59 t, under water up to 0.34 t, because a float and part of the duct with a lift remain at the top, which is 4.72 tons and 2.72 tons for eight air ducts. The mass of 4.72 tons fits into the negative buoyancy of the island, and when you submerge 1.953 m 3 additionally flows into the allocated
Унифицированные люки в отверстиях внешней стены и в стенках шлюзовых камер выполняются с внешним оребрением, с радиусом, например, 0,4 м, закрываемым слегка выпуклой крышкой с ребрами жесткости изнутри и ручками, боковые отводы которых штырями выходят наружу и удерживают крестовину от свободного вращения. Вертикальный удлиненный запорный винт с вентилями на концах свободно проходит через крестовину с упором ее держателей в кронштейнах в полки-зацепы и в их закрытую боковую стенку в каркасе отверстия. При его выкручивании из неподвижного цилиндра с резьбой в центре крышки, подвижной и неподвижной плашками на винте крестовина отжимается наружу, а крышка с вакуумной износостойкой резиной в круглой канавке, приходящейся на оребрение отверстия, поджимается к корпусу люка. При открытии люка крышка снаружи поворачивается с вентилем в сторону через блок с держателем, который другим концом закреплен на подшипнике запорного винта. Изнутри вход закрывается вторым вентилем. В здании выполнено 58 люков, масса которых учитывается во внешних стенах - 35 люков, вместе со шлюзовыми камерами - 15 люков и в секторных стенах - 8 люков. В крышках внешних люков выполнены мембранные клапаны для выхода-вытяжки избытка приточного и выдыхаемого воздуха. В штурманской рубке контролируется закрытость внешних люков их датчиками, а стальные тросики, вставленные в дырки вентиля, на растяжке закрепленные с замками от вентиля к стене затрудняют вращение вентиля и являются фиксаторами входных люков.Unified hatches in the openings of the external wall and in the walls of the lock chambers are made with external fins, with a radius of, for example, 0.4 m, closed by a slightly convex lid with stiffening ribs from the inside and handles, the lateral outlets of which go out with pins and keep the cross from free rotation. A vertical elongated locking screw with valves at the ends freely passes through the cross with the emphasis of its holders in the brackets on the hook flanges and into their closed side wall in the hole frame. When it is unscrewed from a fixed cylinder with a thread in the center of the lid, movable and fixed dies on the screw, the cross is squeezed outward, and the lid with vacuum wear-resistant rubber in the round groove corresponding to the fins of the hole is pressed against the hatch body. When opening the hatch, the lid on the outside rotates with the valve to the side through the block with the holder, which is fastened to the locking screw bearing with the other end. From the inside, the entrance is closed by a second valve. 58 hatches were made in the building, the mass of which is taken into account in the external walls - 35 hatches, together with lock chambers - 15 hatches and in the sector walls - 8 hatches. In the covers of the external hatches, membrane valves are made for the exit and exhaust of excess supply and exhaled air. In the navigational cabin, the closure of the external hatches by their sensors is controlled, and steel cables inserted into the valve holes, stretched with locks from the valve to the wall make it difficult to rotate the valve and are the latches of the entrance hatches.
Для выхода в водный массив и на дно на острове имеются 15 шлюзовых камер, каждая шириной 1,2 м, глубиной 0,9 м и высотой 2,0 м, емкостью 2,16 м3, позволяющие выход дайвера в костюме с ластами и с аквалангом. Каждая камера имеет дополнительную емкость такого же объема, залитую водой. В надводной ситуации острова шлюзовая камера используется для прохода к внешней стене и прохода через выходные люки внешней стены на две полки-ступени (с учетом ласт), используя поручни для спуска под воду. Выход выполняется с аквалангом или без с использованием рядом на внешней стороне стены двух двадцатиметровых воздуховодов от двух баллонов с сжатым воздухом, закрепленных и укрытых от солнца. Каждый воздуховод имеет оконечное дыхательное устройство с регулятором подачи воздуха и загубником. При выходе под водой из шлюзовой камеры в массив воды подводнику предложен «воздушный воротник» - воздушная емкость на 10-15 минут дыхания при открытии люка, а затем использовать воздуховоды. В каждый баллон сжатого воздуха вкручивается насадка с двумя выходными патрубками для двух воздуховодов. Второй воздуховод через внешнюю стену уходит внутрь здания для регулируемого использования подачи воздуха в здание при погружениях во время шторма. М 30 баллонов со шлангами = 2,4 т. При этом объемом 15 шлюзовых камер 32,4 м2 требуется морской воды относительной плотностью 1,024 т/м3 33,1776 т, закачиваемые забором извне в дополнительные емкости камер. Эта вода учитывается в отрицательной плавучести здания и в целом острова. При заходе подводного пловца в камеру первым насосом шлюза заливается вода из его емкости, что помогает дайверу безопасно выдержать давление внешнего массива воды при открытии люка внешней стены, выходе в открытый водоем и закрытии люка. Далее вода остается до его возвращения или откачивается в емкость для выхода другого подводного пловца. Без емкости в плавучести здания имеются колебания при заливе забортной воды в камеру с дайвером и при откачивании воды за "борт" строения при его возвращении. При наличии емкости такие колебания отсутствуют при соблюдении последовательности действий: дайвер заходит в камеру из помещения, закрывает входной люк, заливает воду из емкости, в которой остается остаток воды, равный объему водоизмещения дайвером, который затем открывает люк в массив воды водоема, выходит и закрывает люк, при этом масса воды в камере равна массе воды, которая была в емкости, а остаток воды в емкости, равный водоизмещению дайвера, примерно или равен массе самого дайвера, который своей массой в это время на острове отсутствует, т.е. колебаний в плавучести острова при отсутствии пловца не происходит. По возвращении дайвера вода из шлюзовой камеры ее вторым насосом переливается обратно в емкость до ее полноты. Те же процедуры делаются при выходе в водоем и возвращении дайверов вдвоем. Заход второго можно делать отдельно со сливом воды из шлюзовой камеры в емкость после выхода первого дайвера в водоем, при этом в емкости появляется масса воды объемом шлюзовой камеры и остатком воды в камере, равным водоизмещению первого дайвера. Этот остаток по объему позволяет зайти в шлюзовую камеру второму дайверу. При дозаливе воды из емкости и выходе второго в водоем, при полной шлюзовой камере в емкости появится остаток воды объемом водоизмещения уже двух дайверов, также сохраняя отсутствие колебаний в плавучести острова. При возвращении дайверов по одному с переливом воды в емкость снова в емкости возникает ее полнота и остается в шлюзовой камере масса воды объемом другого дайвера, при заливе воды из емкости в камеру при возвращении другого дайвера, его масса вытесненной воды остается в емкости и затем сливом обратно в емкость, она становится полной, а шлюзовая камера с дайвером - пустой, т.е. устойчивость снова сохраняется. В помещении, в шлюзовой камере и снаружи имеются параллельные кнопки включения залива камеры из емкости и залива емкости из камеры (отключение автоматическое), включения аварийной откачки воды из камеры третьим насосом в водоем, в том числе случайной воды из помещения, для чего в камеру сделано перекрываемое отверстие. Предусмотрены залив и слив воды в и из шлюзовой камеры из и в водоем при обращении к автоматической системе управления плавучестью острова из штурманской рубки, дистанционное включение с пульта управления на заполнение дополнительной емкости морской водой и ее слив при погружении и подъеме острова. Люк камеры находится в передней стенке шлюза, на верху которого имеются клапаны входа и выхода воздуха из и в помещение, то же над дополнительной емкостью. В двух помещениях на острове установлены по стационарной декомпрессионной барокамере, каждая для шести дайверов сидя или двух лежа при нарушениях режима длительности пребывания на глубине, так как в помещениях острова нормальное атмосферное давление. Для передачи оборудования, инструментов, предметов снаряжения, образцов породы грунта, флоры и фауны, емкостей с пробами морской воды в стене здания в лаборатории выполнена рядом со шлюзовой камерой переходная бронированная емкость в виде трубы, например, диаметром 20 см и длиной 60 см, с торцами, плотно закрываемыми крышками и прижимными замками, с малым наклоном внутрь для стока до 19 л воды, с внешним контейнером, полкой-ступенькой и ручкой. На острове имеются одинаковые с танками отсека регуляции два танка пресной воды по 10 м3, М воды танков = 20 т, М двух стальных танков с трубами-переходниками через закрываемые отверстия в стене для залива из танкера пресной воды = 6,23 т. Предусмотрена подача насосом морской воды в секционные дистилляторы, от которых в танки-накопители и от них в душевые установки и для умывальной раковины, другая часть морской водой поступает в бачки унитазов. Централизованно на секторном уровне дистиллированная вода подается в бак-накопитель с минерализацией для питья и приготовления пищи (резервный вариант), имеется накопитель бытовых стоков, которые устраняются канализационным насосом по отводной трубе на очистную установку. Дополнительно к пресной воде используется еще 15 т воды. Другое оборудование на острове возможно разнообразным в зависимости от потребности с корректировкой по учету его массы, например, для физических упражнений на тренажерных площадках.There are 15 lock chambers for access to the water massif and to the bottom of the island, each 1.2 m wide, 0.9 m deep and 2.0 m high, 2.16 m 3 capacity, allowing the diver to exit in a suit with fins and with scuba gear. Each chamber has an additional capacity of the same volume, filled with water. In the surface situation of the island, a lock chamber is used to access the outer wall and pass through the exit hatches of the outer wall into two shelves-steps (taking into account the fins), using handrails for lowering under water. The exit is performed with or without scuba diving using two twenty-meter air ducts from two cylinders of compressed air fixed and hidden from the sun on the outside of the wall nearby. Each duct has a terminal breathing device with an air regulator and mouthpiece. When exiting under water from the lock chamber to the water mass, the submariner is offered an “air collar” - an air tank for 10-15 minutes of breathing when opening the hatch, and then use air ducts. A nozzle with two outlet pipes for two air ducts is screwed into each compressed air cylinder. The second duct through the external wall goes into the building for the regulated use of air supply to the building during dives during a storm. M 30 cylinders with hoses = 2.4 tons. At the same time, 15 lock chambers with a volume of 32.4 m 2 require sea water with a relative density of 1.024 t / m 3 33.1776 t, pumped by an external fence into additional chamber containers. This water is taken into account in the negative buoyancy of the building and the island as a whole. When an underwater swimmer enters the chamber, the first pump of the gateway pours water from its tank, which helps the diver to safely withstand the pressure of the external water array when opening the hatch of the external wall, leaving the open pond and closing the hatch. Further, the water remains until it returns or is pumped into the tank for the exit of another underwater swimmer. Without a vessel, there are fluctuations in the building's buoyancy when sea water is poured into a chamber with a diver and when water is pumped over the “side” of the structure when it is returned. If there is a tank, such fluctuations are absent if the sequence of actions is followed: the diver enters the chamber from the room, closes the entrance hatch, pours water from the tank, in which the remainder of the water remains equal to the displacement by the diver, which then opens the hatch into the body of water of the reservoir, exits and closes hatch, while the mass of water in the chamber is equal to the mass of water that was in the tank, and the remainder of the water in the tank, equal to the displacement of the diver, is approximately equal to the mass of the diver himself, who was absent on the island at that time ue, i.e. fluctuations in the buoyancy of the island in the absence of a swimmer does not occur. Upon the diver's return, water from the airlock by its second pump overflows into the tank to its fullness. The same procedures are done when going into the pond and the two divers return. The second approach can be done separately with the discharge of water from the lock chamber into the tank after the first diver enters the reservoir, while a mass of water appears in the tank with the volume of the lock chamber and the remaining water in the chamber equal to the displacement of the first diver. This remaining volume allows the second diver to enter the lock chamber. When water is added from the tank and the second one enters the reservoir, with a full lock chamber, the remainder of the water will have the remaining volume of the water displacement of two divers, while also maintaining the absence of fluctuations in the buoyancy of the island. When the divers return one at a time with the overflow of water into the tank, its fullness again appears in the tank and the mass of water of the other diver remains in the lock chamber; when water is poured from the tank into the chamber when another diver returns, its mass of displaced water remains in the tank and then drain back into the tank, it becomes full, and the lock chamber with the diver becomes empty, i.e. stability is maintained again. Indoors, in the lock chamber and outside, there are parallel buttons to turn on the camera’s bay from the tank and the tank’s bay from the chamber (automatic shutdown), enable emergency pumping of water from the chamber by the third pump into the reservoir, including random water from the room, for which purpose the camera was made overlapping hole. Gulf and drainage of water to and from the lock chamber from and to the reservoir are provided when accessing the island’s automatic buoyancy control system from the navigational cabin, remote control from the control panel to fill the additional capacity with sea water and drain it when the island is immersed and raised. The camera hatch is located in the front wall of the gateway, at the top of which there are valves for entering and leaving air from and into the room, the same above the additional tank. In two rooms on the island, a stationary decompression pressure chamber is installed, each for six divers sitting or two lying with violations of the length of stay at depth, as the island’s normal atmospheric pressure. To transfer equipment, tools, equipment, samples of soil, flora and fauna, tanks with samples of sea water in the wall of the building, a transitional armored tank in the form of a pipe, for example, 20 cm in diameter and 60 cm in length, was made near the lock chamber end faces, tightly closed lids and pressure locks, with a small inclination inward to drain up to 19 liters of water, with an external container, a step shelf and a handle. On the island there are two fresh water tanks of 10 m 3 identical to the tanks of the regulation compartment, M of tank water = 20 t, M of two steel tanks with adapter pipes through lockable holes in the wall for a bay from a fresh water tanker = 6.23 t. pump supply of sea water to sectional distillers, from which to the storage tanks and from them to the shower units and for the washbasin, the other part of the sea water enters the toilet tanks. Centralized at the sector level, distilled water is supplied to a storage tank with mineralization for drinking and cooking (backup option), there is a domestic waste water storage tank that is removed by a sewage pump through a bypass pipe to the treatment plant. In addition to fresh water, another 15 tons of water is used. Other equipment on the island is possibly diverse depending on the need, adjusted for accounting for its mass, for example, for physical exercises at training facilities.
Электроснабжение обеспечивается солнечными батареями, установленными на крыше здания, с подключением инверторов МАП "Энергия", которые заряжают аккумуляторы, а затем преобразуют запасенную энергию в 220 вольт, максимально повышая КПД. Электроэнергия может также быть от волновой или ветровой отдельной на плаву или заякоренной электростанции либо от портативной атомной установки, разрабатываемой для системы жилищно-коммунального хозяйства России. Отключение сетевой электроэнергии дублируется включением аккумуляторов на работу насосов откачки воды за «борт» из отсека регуляции, дополнительных емкостей шлюзовых камер. Потребителями электроэнергии являются также внешние боковые реверсивные электродвигатели, поворачивающиеся в вертикальной плоскости на 360°, и три задние более мощные электродвигателя. Монтаж боковых электродвигателей стационарно выполнен на металлических осях - стержнях, каждый из которых поворачивается на двух опорных подшипниках. Один из подшипников находится в горизонтальной опорной балке, например, длиной 1,2 м, приваренной на уровне середины высоты арматуры балластного отсека. Второй подшипник герметично выполнен в сплетении четырех крепежных стоек, под углом опирающихся на концы горизонтальной балки и дополнительной вертикальной балки, пересекающей первую. Крепежные стойки используются для формирования обтекаемой конструкции вокруг стоек гидродинамического герметичного "плавника" с двояковыпуклым симметричным профилем, в котором имеется пространство для устройства электропривода с системой зубчатых передач, с возможностью стержню и внешне электродвигателю с гребным винтом на нем выполнять круговые повороты в вертикальной плоскости и фиксироваться. Совместная работа шести боковых электродвигателей с использованием их реверсивности и разности углов поворотов позволяет, например, результирующим команды джойстиком регулируемо подниматься и опускаться острову под водой при его пулевой плавучести, поворачиваться и двигаться острову в любом направлении, увеличивая скорость тремя основными силовыми кормовыми двигателями в отсутствии гидродинамической кавитации при работе гребных винтов и вне зависимости от погодных условий. Имеют место четыре электронасоса для фонтанов и залива водой внутреннего пространства кольца здания, 4 насоса слива воды из бассейна и электромоторы с приводами задвижек перекрытия 4 отверстий бассейна радиусом каждого 1 м общей массой 3,4 т. 75 насосов шлюзовых камер и их емкостей массой учтены по конструкциям. Электроэнергия при необходимости может использоваться для обогрева помещений, для чего часть стены выстилается термоотражающим серебристым экраном - двойным слоем алюминиевой фольги со стальными нитями внутри, которые безопасны при замыканиях. Постоянно поддерживается работа аккумуляторов для аварийного случая и в запасе имеются портативные электростанции или электрогенераторы, которые в крайнем случае располагаются на поверхности воды, на плоту, либо в герметично закрытом помещении с отдельной вентиляцией внутри здания. Массы установок электроснабжения, аккумуляторов, электродвигателей, электроприводов, вспомогательных устройств, опорных балок, кронштейнов = 4,5 т.Power supply is provided by solar panels installed on the roof of the building, with the connection of inverters MAP "Energy", which charge the batteries and then convert the stored energy to 220 volts, maximizing efficiency. Electricity can also be from a separate wave or wind afloat or anchored power station or from a portable nuclear installation being developed for the housing and communal services system of Russia. The disconnection of the mains electricity is duplicated by the inclusion of batteries for the operation of pumps for pumping water overboard from the control compartment, additional capacities of the lock chambers. Electric consumers are also external side reversible electric motors, which rotate 360 ° in a vertical plane, and three rear more powerful electric motors. Installation of lateral electric motors is stationary carried out on metal axes - rods, each of which is rotated on two thrust bearings. One of the bearings is located in a horizontal support beam, for example, 1.2 m long, welded at the level of the mid-height of the reinforcement of the ballast compartment. The second bearing is hermetically made in the plexus of four mounting posts, angled on the ends of a horizontal beam and an additional vertical beam crossing the first. Fixing racks are used to form a streamlined design around the racks of a hydrodynamic tight "fin" with a biconvex symmetrical profile, in which there is a space for an electric drive device with a gear system, with the possibility of the shaft and the external motor with a propeller on it to perform circular rotations in a vertical plane and lock . The joint operation of six side electric motors using their reversibility and the difference in the angles of rotation allows, for example, the resulting joystick commands to raise and lower the island under water when it is buoyant, to rotate and move the island in any direction, increasing the speed of the three main power feed engines in the absence of hydrodynamic cavitation during propeller operation and regardless of weather conditions. There are four electric pumps for fountains and water filling the inner space of the building’s ring, 4 pumps for discharging water from the pool, and electric motors with actuators for the shutoff valves of 4 openings of the pool with a radius of 1 m each with a total mass of 3.4 tons. 75 pumps of lock chambers and their capacities are considered designs. Electricity, if necessary, can be used to heat rooms, for which part of the wall is lined with a heat-reflecting silver screen - a double layer of aluminum foil with steel threads inside, which are safe in case of short circuits. The operation of batteries for an emergency is constantly maintained and there are portable power plants or power generators in stock, which in extreme cases are located on the surface of the water, on a raft, or in a hermetically sealed room with separate ventilation inside the building. Masses of power supply installations, batteries, electric motors, electric drives, auxiliary devices, support beams, brackets = 4.5 t.
Вертикальные перемещения осуществляются переменой плавучести с положительной на отрицательную и наоборот. Доработка параметров плавучести острова производится при испытаниях и сдачи острова в эксплуатацию. На "заселенном" острове поправки по отрицательной плавучести выполняются добором, например, разнообразных материалов, оборудования или сокращением набора оборудования, устройств. При освоении пребывания на острове корректировка выполняется учетом взвешивания тяжести поселенцев, всего содержимого, которое вносится на остров, определяется дозалив требуемой массы воды, например, по счетчикам подачи и слива воды до параметров тяжести, учтенных по отрицательной плавучести, и выхода от положительной на нулевую плавучесть. Полученные данные подлежат анализу для выработки благоприятного типового и по частным требованиям баланса плавучестей. Например, в регламент включается, что минимум числа островитян составляет 150 человек, их масса в 15 т учитывается в отрицательной плавучести здания, по другим 150 человек в танки отсека регуляции, их массой заливается вода, которая для балансировки сливается на размер массы дополнительно прибывших островитян. Если больше островитян, то за счет резерва по массам островитян, по другим меняющимся массам, по закрытию 3-5 шлюзовых камер и слитию воды их дополнительных емкостей и больше, если не планируются подводные погружения острова. Если островитян меньше, то необходимой тяжести появляются бочки с водой. Соблюдая балластировку параметры одновременного одинакового объема залива и слива воды в 4 танках отсека регуляции плавучести острова при плотности морской воды ρ=1,024 т/м3: суммарно имеет V залитой воды на подъем острова = 15 м3, М=15,36 т. V воздушного пространства для гашения положительной плавучести на погружение заливом воды до 15 м3, М=15,36 т, V воды для слива и впуска на остров дополнительных 150 человек = 14,648437 м3, М=15 т. V воды для слива при появлении на острове дополнительного оборудования до 10 м3, М=10,24 т, складских запасов до 10 м3, М=10,24 т, компенсации тяжести поплавков с частью воздуховодов, которые остаются на поверхности воды до V=1,953125 м3, М=2 т. Итак, V четырех танков = 66,601562 м3, с М воды = 52,84 т, по V = 16,65039 м3, М=13,21 т воды в каждом танке, учитываемой в отрицательной плавучести здания и в целом острова. Танки установлены в помещениях кают внутреннего кольца, учитывая по балластировке два танка с пресной водой по кругу кают внешнего кольца. Танки сделаны в виде стальной коробки с антикоррозийным покрытием, с открытым верхом, объемом по 22 м3 в каждом, с шириной по радиусу здания впритык к стене кольца 5,2 м, поперек радиуса вдоль стены длиной 2,7 м, при толщине стенок и дна в 1 см, высотой емкости танка 1,5847 м, высота воды в танке равна 1,2 м при полном заливе вместе с водой погружения и 0,929 м, когда отсутствует вода, предназначенная на погружение острова. S стен и дна танка = 39,015 м2, V стали = 0,39015 м3, М стали стен и дна одного танка = 3,07 т, М четырех танков = 12,28 т, вместе с насосами и трубами М=12,4 т. Каждый танк оснащен насосами подачи и слива воды с включением и выключением с пульта управления, с дублированием включения насоса слива воды от аккумулятора. Через насосы трубы опускаются в балластном отсеке до его дна. Под потолком помещений с танками в окружной стене коридора выполнены отверстия для прохода воздуха в и из танков отсека регуляции. Залив или слив воды производится при работе отсека регуляции на погружение или подъем в параметрах до 15,36 т. При необходимости экстренного подъема острова используются реверсивные электродвигатели, постепенно открываются задвижки отверстий дна бассейна, сливается вода резервов по меняющимся массам, при этом одновременно выполняется дозированный слив воды из дополнительных емкостей шлюзовых камер, в чрезвычайных обстоятельствах автоматически стопорится размотка воздуховодов на барабанах лебедок, сливается вода дополнительных емкостей шлюзов, морская, дистиллированная, пресная и сточная вода. Уровень залива водой отсека регуляции строения определяется электронно-акустическим прибором для измерения уровня жидкости в танках (Госреестр приборов России № 29726-05, Самара, СГАУ), ведется учет показаний счетчиков воды, датчиков, расходомеров с аналитической обработкой данных, что может использоваться для автоматического регулирования работы отсека регуляции. Уровень ватерлинии, т.е. нахождения сбалансированности острова на поверхности балластного отсека определяется также по уровню воды плавательного бассейна при открытых задвижках. Эхолотом определяется глубина водоема, косяки рыбы и крупные подводные объекты.Vertical movements are carried out by changing the buoyancy from positive to negative and vice versa. The completion of the island's buoyancy parameters is carried out during testing and commissioning of the island. On a “populated” island, corrections for negative buoyancy are carried out by completing, for example, a variety of materials, equipment, or by reducing the number of equipment and devices. When mastering a stay on an island, the adjustment is made taking into account the weight of the settlers, the total content that is brought to the island is determined by adding the required mass of water, for example, by counting the water supply and discharge to gravity parameters, taken into account for negative buoyancy, and going from positive to zero buoyancy . The data obtained are subject to analysis to develop a favorable standard and according to the private requirements of the balance of buoyancy. For example, the regulation includes that the minimum number of islanders is 150 people, their mass of 15 tons is taken into account in the negative buoyancy of the building, 150 people in the tanks of the regulation compartment, and water is poured with their mass, which is balanced for the mass size of the additional arrivals. If there are more islanders, then due to the reserve for the islet masses, for other changing masses, for closing 3-5 lock chambers and draining the water of their additional capacities, and more if underwater diving of the island is not planned. If the islanders are smaller, then barrels of water appear of the necessary severity. Observing the ballasting, the parameters of the simultaneous identical volume of the bay and the discharge of water in 4 tanks of the island's buoyancy regulation compartment at a sea water density of ρ = 1,024 t / m 3 : in total, has V flooded water per island rise = 15 m 3 , M = 15.36 t. V airspace to quench positive buoyancy when the gulf immerses water up to 15 m 3 , M = 15.36 t, V water for draining and letting an additional 150 people = 14.648437 m 3 , M = 15 t. V water for draining at the appearance on the island of additional equipment up to 10 m 3 , M = 10.24 t, stocks up to 10 m 3 , M = 10.24 t, comp the severity of the floats with part of the ducts that remain on the surface of the water up to V = 1,953125 m 3 , M = 2 tons. So, V of four tanks = 66,601562 m 3 , with M water = 52.84 tons, V = 16.65039 m 3 , M = 13.21 tons of water in each tank, taken into account in the negative buoyancy of the building and the island as a whole. Tanks are installed in the cabins of the inner ring, given the ballasting of two tanks with fresh water in a circle of cabins of the outer ring. The tanks are made in the form of a steel box with a corrosion-resistant coating, with an open top, with a volume of 22 m 3 each, with a width along the radius of the building adjacent to the 5.2 m ring wall, across the radius along the wall with a length of 2.7 m, with wall thickness and the bottom is 1 cm, the height of the tank’s capacity is 1.5847 m, the height of the water in the tank is 1.2 m when it is completely filled with the water of immersion and 0.929 m when there is no water intended for immersion of the island. S of the walls and bottom of the tank = 39.015 m 2 , V of steel = 0.39015 m 3 , M of steel of the walls and bottom of one tank = 3.07 t, M of four tanks = 12.28 t, together with pumps and pipes M = 12, 4 tons. Each tank is equipped with water supply and drain pumps with on and off switching from the control panel, with duplication of turning on the water drain pump from the battery. Through the pumps, the pipes are lowered in the ballast compartment to its bottom. Under the ceiling of rooms with tanks in the circumferential wall of the corridor, openings are made for the passage of air into and out of the tanks of the regulation compartment. Water is filled or discharged during operation of the regulation compartment for immersion or ascent in parameters up to 15.36 tons. If the island needs emergency lifting, reversible electric motors are used, the valves of the pool bottom openings are gradually opened, the reserve water is drained along changing masses, and metered discharge is simultaneously performed water from the additional containers of the lock chambers; in extreme circumstances, the unwinding of the air ducts on the winch drums automatically stops, the water of the additional containers drains Gateway, marine, distilled, fresh and waste water. The water fill level of the building regulation compartment is determined by an electronic-acoustic instrument for measuring the liquid level in tanks (State Register of Instruments of Russia No. 29726-05, Samara, SSAU), water meter readings, sensors, flow meters are analyzed with analytical data processing, which can be used for automatic regulation of the operation of the regulation compartment. Waterline level i.e. finding the balance of the island on the surface of the ballast compartment is also determined by the water level of the swimming pool with open valves. An echo sounder determines the depth of the reservoir, schools of fish and large underwater objects.
Масса тяжести здания = 3056,9847 т внешних стен и крыши + 913,77737 т внутренних окружных и радиальных стен + 176,27 т присутствия на острове 150 человек, содержимого помещений, включая танки и наружное оборудование, в том числе фонтаны, задвижки и электродвигатели + 121,0176 т воды отсека регуляции, дополнительных емкостей шлюзов, хозяйственной воды = 4268,0496 т, V здания = 43175 м3, М водоизмещения здания = 44211,2 т. Балластный отсек площадью 31400 м2 выполнен из газового бетона относительной плотности р=0,85 т/м3. Через него насквозь проходят четыре смотровых колодца с S=0,63585 м2 каждого, S колодцев = 2,5434 м2, восемь труб из танков отсека регуляции с внешним R=0,07 м, S=0,015386 м2, S труб=0,123088 м2, таких же четырех труб для подачи воды насосами во внутреннее центральное кольцевое пространство, в том числе для фонтанов и четырех труб откачки воды из бассейна в центре острова S труб = 0,123088 м2 и бассейн с R=25 м2, S=1962,5 м2. S балластного отсека = 29434,711 м2. Если данные по трубам и насосам учтены в хозяйстве здания, то бассейн выполнен из стали толщиной 1,5 см с антикоррозийным покрытием, высота стены бассейна с закруглением борта 2,5 м, при открытых 4 задвижках вода в бассейне поднимается до ватерлинии на высоту 2,1 м. 4 насосами вода может откачиваться при закрытых задвижках до требуемой детской глубины. Задвижки ограждены сетью с красными бонами. Экстренная посадка острова производится на дно бассейна. V стали бассейна = 35,288184 м3, М стали = 277,718 т, М водоизмещения стали бассейна = 36,1351 т при отрицательной плавучести 241,5829 т, что определено по формуле: П стали = V стали × (ρ морской воды - ρ стали), полученной из универсальной формулы, представленной в начале описания. Балластным отсеком, состоящим как и здание из газобетона, но расчетной относительной плотностью 0,85 т/м3, компенсируется отрицательная плавучесть здания и стали бассейна обеспечением равной положительной плавучестью. М бетона балластного отсека = П (требуемая положительная плавучесть) × ρ газобетона: (ρ морской воды - ρ газобетона)=(4268,0496 т + 241,5829 т) × 0,85 т/м3: (1,024 т/м3 - 0,85 т/м3) = 22029,813 т. V бетона балластного отсека = 25917,427 м3, h бетона балластного отсека = 0,8805055 м. Проверка: М водоизмещения бетона балластного отсека - М его бетона = П требуемой положительной плавучести: 26539,445 т - 22029,813 т = 4509,632 т. V острова = 43175 м3 + 25917,427 м3 + 35,288184 м3=69127,715 м3, М водоизмещения балластного отсека = 26539,445 т + 36,1351 т=26575,58 т. М водоизмещения острова = 70786,78 т. М острова = 4268,0496 т + 277,718 т + 22029,813 т + 44211,2 т (масса морской воды, заполняемой центральное пространство острова, при его выходе на нулевую плавучесть)=70786,78 т. М острова (вместе с М воды внутреннего пространства здания) = М его водоизмещения, что позволяет выполнять регулируемые погружения, подъемы, подводные передвижения, а без массы воды внутреннего пространства иметь ватерлинию на уровне основания здания - поверхности балластного отсека и поверхности воды в бассейне при открытых задвижках, выполнять надводные передвижения. Подбором относительной плотности газового бетона подбирается размер и высота балластного отсека острова. На его дне выполнены проушины для крепления подвески дырчатых - с малыми и большими отверстиями пустотелых с тонкими стенками железобетонных емкостей в виде шаров и куриных яиц диаметром от 0,2 до 1 м, которые при соблюдении неподвижности и спокойствия будут рифовыми образованиями.Building gravity = 3056.9847 tons of external walls and roofs + 913.77737 tons of internal circumferential and radial walls + 176.27 tons of 150 people on the island, contents of the premises, including tanks and outdoor equipment, including fountains, valves and electric motors 121.0176 + t water regulation compartment, additional capacitances gateway service water = 4268.0496 t, V buildings = 43175 m 3, m displacement buildings = 44211.2 m. ballast compartment area of 31400 m 2 is made of concrete relative gas density p = 0.85 t / m 3 . Four inspection wells with S = 0.63585 m 2 each, S wells = 2.5434 m 2 , eight pipes from the tanks of the regulation compartment with external R = 0.07 m, S = 0.015386 m 2 , S pipes = 0.123088 m 2 , the same four pipes for pumping water into the inner central annular space, including fountains and four pipes for pumping water from the pool in the center of the island; S pipes = 0.123088 m 2 and a pool with R = 25 m 2 , S = 1962.5 m 2 . S ballast compartment = 29434.711 m 2 . If the data on pipes and pumps are taken into account in the building's economy, then the pool is made of steel 1.5 cm thick with anti-corrosion coating, the height of the pool wall with a rounding of the side is 2.5 m, with 4 valves open, the water in the pool rises to the waterline to a height of 2, 1 m. With 4 pumps, water can be pumped out with closed valves to the required children's depth. Gate valves are fenced with a red boom net. An emergency landing of the island is made at the bottom of the pool. V basin steel = 35.288184 m 3 , M steel = 277.718 t, M displacement of basin steel = 36.1351 tons with negative buoyancy 241.5829 tons, which is determined by the formula: P steel = V steel × (sea water ρ ρ steel) obtained from the universal formula presented at the beginning of the description. The ballast compartment, which, like the building is made of aerated concrete, but with an estimated relative density of 0.85 t / m 3 , compensates for the negative buoyancy of the building and the steel of the pool, ensuring equal positive buoyancy. M of concrete of the ballast compartment = П (required positive buoyancy) × ρ of aerated concrete: (ρ of sea water - ρ of aerated concrete) = (4268.0496 t + 241.5829 t) × 0.85 t / m 3 : (1.024 t / m 3 - 0.85 t / m 3 ) = 22029.813 t. V concrete ballast compartment = 25917.427 m 3 , h concrete ballast compartment = 0.8805055 m. Check: M displacement of concrete ballast compartment - M of its concrete = П required positive buoyancy: 26539.445 t - 22029.813 t = 4509.632 t. V islands = 43175 m 3 + 25917.427 m 3 + 35.288184 m 3 = 69127.715 m 3 , M displacement of the ballast compartment = 26539, 445 t + 36.1351 t = 26575.58 t. M of the island's displacement = 70786.78 t. M of the island = 4268.0496 t + 277.718 t + 22029.813 t + 44211.2 (the mass of sea water that fills the central space of the island, when it reaches zero buoyancy) = 70786.78 t. M of the island (together with M of the water of the internal space of the building) = M of its displacement, which allows you to perform adjustable dives, lifts, underwater movements, and without a mass of water in the inner space, have a waterline at the level of the base of the building - the surface of the ballast compartment and the surface of the water in the pool with open valves, perform surface movements. By selecting the relative density of gas concrete, the size and height of the ballast compartment of the island are selected. At its bottom there are eyelets for fastening pendant holes - with small and large holes, hollow with thin walls of reinforced concrete tanks in the form of balls and eggs with a diameter of 0.2 to 1 m, which, subject to immobility and calm, will be reef formations.
При погружениях возрастает гидростатическое давление воды на стену, крышу и дно здания, что учитывается в обеспечении герметичной прочности строения, например, при погружении на 15 м давление вместе с атмосферным возрастает в 2,5 раза, причем на дно оно на 0,363 ат больше, чем на крышу здания.When diving, the hydrostatic pressure of the water on the wall, roof and bottom of the building increases, which is taken into account in ensuring the hermetic strength of the structure, for example, when diving for 15 m, the pressure together with atmospheric pressure increases by 2.5 times, and at the bottom it is 0.363 atm more than to the roof of the building.
Технический результат изобретения заключается в разработке самоходного острова с набором устройств: функционирования в надводном, в переходах под воду или на поверхность и в подводном положениях, жизнеобеспечения островитян и возможности осуществлять ими труд, оздоровление и отдых, с выходом в массив воды, на дно или совершая подводное путешествие, созерцая местную флору и фауну.The technical result of the invention consists in the development of a self-propelled island with a set of devices: functioning in surface, in transitions under water or to the surface and in underwater positions, the life support of the islanders and the ability to work, improve and rest, with access to the water body, to the bottom or making underwater trip, contemplating the local flora and fauna.
Изобретение поясняется чертежом, на котором изображен остров с кольцевым зданием 1, с внешней стеной, монолитно выполненной и совпадающей с краем острова 2. Вход на остров осуществляется через ростру 3 «носовой» части острова и люки 4 по бокам штурманской рубки 5. На центральной части острова имеется бассейн 6 с днищем 7, в котором выполнены отверстия с задвижками 8 и их электроприводами. Здание разделено секторными стенами 9 на восемь секторов. Крыша здания содержит солнечные панели 10. Для обеспечения воздухом с поверхности воды от кондиционера 11 и лебедки 12 с барабаном и электроприводом вверх через втулку в потолке, через трубу с раструбом 13 проходит воздуховод 14 и затем соединяется с цилиндром 15 полусферического поплавка 16, над которым в цилиндр вкручена насадка незаливаемости 17 от дождя, боковой волны с эффектом миниколокола. На верх насадки установлены маячок, антенны 18 SOS, телевизионной, мобильной связи, систем GPS и ГЛОНАСС. Для консервирования во время шторма поплавок заливается водой через нижние два и два верхние отверстия 19, края которых утолщены и в них обычно герметично с прокладкой вкручены крышки. На время шторма крышки снимаются. При этом насадка вкручивается по цилиндру до герметичного перекрытия ее дном воздуховода или выкручивается и вместе с антеннами убирается внутрь здания, а на цилиндр вкручивается крышка. В соответствии с потребностями и балластировкой выделены на равном расстоянии друг от друга два места для танков 20 с пресной водой и четыре для танков 21 отсека регуляции плавучести острова с насосами и трубами подачи и слива воды. Во внутренней части острова наряду со спортивными площадками, беговыми и пешеходными дорожками, пляжем и бассейном выполнены 4 фонтана 22, насосы которых используются для заполнения кольцевого пространства при погружении острова. По обеим сторонам от «носа» до «кормы» по бокам острова установлены на равных расстояниях по три реверсивных электродвигателя 23, слаженно работая на подъем и погружение, поворачиваться и двигаться в любом направлении, увеличивая скорость тремя основными силовыми кормовыми электродвигателями 24.The invention is illustrated by the drawing, which shows an island with a ring building 1, with an external wall, seamlessly made and coinciding with the edge of
Осуществление надводной работы устройств острова заключается в обеспечении его плавучести по ватерлинии - поверхности «земли», т.е. когда здание полностью возвышается находясь на плоскости балластного отсека. С тем, чтобы такая часть «земли» была сухой донные задвижки бассейна закрываются, часть воды бассейна откачивается и остров поднимается выше или сливается вода нескольких дополнительных емкостей шлюзовых камер. Так как вода бассейна испаряется, то время от времени включаются фонтаны в сторону бассейна либо в его сторону обеспечивается сток воды или немного открываются задвижки. Выход на нулевую плавучесть выполняется закрытием четырех задвижек в бассейне, осуществляется залив внутреннего кольцевого пространства здания 4 насосами, которые работали на фонтаны, до уровня, когда крыша здания окажется на уровне поверхности воды. Погружение совершается гашением положительной плавучести - заливом внутри здания части танков отсека регуляции. Но перед этим следует остановиться и провести завершающий инструктаж и тренировки подводных пловцов, т.е. тех, кто намерен под водой в шлюзовых камерах выходить в массив воды и на дно. При затруднениях пловцы могут подняться на крышу. Также необходимо проверить все системы, работающие с герметичностью и подготовиться к полному погружению. Работа реверсивных электродвигателей, управляемых джойстиком позволяет совершать вертикальные перемещения и горизонтальные передвижения, а основные кормовые электродвигатели - дальние переходы в ручном режиме или в автоматическом, при котором используются навигационная система GPS или ГЛОНАСС и электронное программное управление работы двигателей и насосов с учетом пространственной ориентации, в том числе устройством ориентации по сторонам света, заданных команд, показаний уровня залива водой отсека регуляции относительно нулевой плавучести электронно-акустическими приборами, счетчиками воды, датчиками, расходомерами, что обеспечивает от закрытия последнего люка выполнение погружений и подъемов, прохождение туристического маршрута по замкнутой кривой, остановок и вращений в требуемых по флоре и фауне местах, возвращение и всплытие на исходную позицию. Глубина погружения до 30 м контролируется приборами или по разметке воздуховодов при их размотке с барабанов лебедок у кондиционеров. Для фиксированного зависания на поплавках стопорится вращение барабанов лебедок на необходимой длине размотанных воздуховодов. Подъем осуществляется от нулевой плавучести сливом воды отсека регуляции, предназначенным на подъем, постепенным открытием задвижек работой электродвигателей и естественным всплытием на основе положительной плавучести воздушного здания. В резерве - слив компенсационной воды отсека регуляции, при необходимости использовать дозированный слив воды дополнительных емкостей шлюзовых камер, при срочности - слив хозяйственной, бытовой и питьевой воды, подрулить с помощью реверсивных электродвигателей, подтянуться к поплавкам.The implementation of the surface work of the island’s devices is to ensure its buoyancy along the waterline - the surface of the “earth”, i.e. when the building is completely elevated being on the plane of the ballast compartment. In order for such a part of the “land” to be dry, the bottom valves of the pool are closed, part of the pool water is pumped out and the island rises above or the water of several additional containers of the lock chambers is drained. Since the pool water evaporates, from time to time fountains turn on in the direction of the pool or water flow is provided in its direction or the valves open slightly. Zero buoyancy is achieved by closing four valves in the pool, filling the inner annular space of the building with 4 pumps that worked on fountains, to the point where the roof of the building is at the level of the water surface. The immersion is made by damping the positive buoyancy - by the bay inside the building of the part of the tanks of the regulation compartment. But before that, you should stop and conduct the final briefing and training of underwater swimmers, i.e. those who intend to go under the water in the lock chambers into the body of water and to the bottom. In case of difficulty, swimmers can climb the roof. It is also necessary to check all systems operating with leaks and prepare for a complete immersion. The operation of reversible electric motors controlled by a joystick allows vertical movements and horizontal movements, and the main aft electric motors allow long-distance transitions in manual or automatic mode, using the GPS or GLONASS navigation system and electronic programmed control of the operation of motors and pumps, taking into account the spatial orientation, in including a device for orientation to the cardinal points, given commands, readings of the level of the bay with water of the regulation compartment with respect to zero lavuchesti electron-acoustic devices, water meters, sensors, flow meters, which provides the closing of the last execution of the hatch dives and climbs, tourist route passing along a closed curve, and stops the rotation in the flora and fauna of the desired locations, return and ascend to the original position. Immersion depths of up to 30 m are controlled by instruments or by marking the air ducts when they are unwound from the winch drums of air conditioners. For a fixed hover on the floats, the winch drums are stopped rotating at the required length of the unwound air ducts. The rise is carried out from zero buoyancy by draining the water of the regulation compartment, designed to rise, the gradual opening of the valves by the operation of electric motors and natural ascent based on the positive buoyancy of the air building. In the reserve - drain the compensation water of the regulation compartment, if necessary use metered drain of the water of additional containers of the lock chambers, if urgent - drain the household, domestic and drinking water, steer with the help of reversible electric motors, pull up to the floats.
Предусматриваются строгие предписания по строительству, испытаниям, сертификации, допуску и эксплуатации типового острова с кольцевым зданием. Составляются четкие подробные инструкции проживания, труда и отдыха на острове с возможно полным набором внештатных ситуаций, действий при этом поселенцев. С ними проводятся инструктажи, знакомство со снаряжением, оборудованием и мерами безопасности, например, пользованием насосами шлюзовой камеры, ее дополнительной емкостью, открытием и закрытием крышек люков, работой насосов подачи воды во внутреннее кольцевое пространство и насосов бассейна, отсека регуляции, пользованием баллонами сжатого воздуха для дыхания под водой и в помещении во время штормовой погоды, применением дыхательных трубок с загубником, клапанами вдоха и выдоха, вставленными в воздушную камеру, присоединенную к кондиционеру и обычно перекрытую, для дыхания при отключенном кондиционере, знать запреты, например, не пользоваться шлюзовыми камерами при погружениях острова, когда во все дополнительные емкости залита вода и при подъемах острова, когда их вода может также автоматически сливается в водоем и при завершении подъема снова заливается. В комплекте оборудования и снаряжения 2-3 системы безопасности и экстренного подъема на поверхность воды, предлагаются индивидуальные воздушные «воротники» с подвесными ремнями, накаченные на 15 минут дыхания, что достаточно выходу через шлюзовую камеру и всплытию на поверхность водоема, а также аппараты регенерации воздуха.Strict regulations are provided for the construction, testing, certification, approval and operation of a typical island with a ring building. Clear, detailed instructions are drawn up for living, working, and relaxing on the island with a possibly complete set of emergency situations and the actions of the settlers. They are instructed, acquainted with equipment, equipment and safety measures, for example, using the lock chamber pumps, its additional capacity, opening and closing manhole covers, operation of water supply pumps to the inner annular space and pool pumps, regulation compartment, use of compressed air cylinders for breathing under water and indoors during stormy weather, using breathing tubes with a mouthpiece, inspiratory and expiratory valves inserted into an air chamber attached to the air conditioners Ioner and usually block, for breathing with the air conditioner turned off, to know the prohibitions, for example, not to use lock chambers when diving the island, when water is flooded in all additional containers and when the island rises, when their water can also automatically merge into the body of water and again when lifting is completed poured. A set of equipment and equipment for 2-3 security systems and emergency lifting to the surface of the water, offers individual air "collars" with hanging belts, inflated for 15 minutes of breathing, which is enough to exit through the airlock and float to the surface of the reservoir, as well as air regeneration devices .
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009125257/11A RU2399549C1 (en) | 2009-07-02 | 2009-07-02 | Self-propelled surface-submerged island |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009125257/11A RU2399549C1 (en) | 2009-07-02 | 2009-07-02 | Self-propelled surface-submerged island |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2399549C1 true RU2399549C1 (en) | 2010-09-20 |
Family
ID=42939100
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2009125257/11A RU2399549C1 (en) | 2009-07-02 | 2009-07-02 | Self-propelled surface-submerged island |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2399549C1 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2471669C2 (en) * | 2011-02-28 | 2013-01-10 | Валерий Павлович Монахов | Self-propelled surface-submerged island-water aerodrome |
RU2503800C2 (en) * | 2011-07-13 | 2014-01-10 | Закрытое акционерное общество Научно-проектное внедренческое общество "НГС- оргпроектэкономика" | Submerged oil and gas production platform |
RU2515657C1 (en) * | 2012-10-25 | 2014-05-20 | Дочернее открытое акционерное общество "Центральное конструкторское бюро нефтеаппаратуры" Открытого акционерного общества "Газпром" | Universal submersible structure orange for oil/gas well drilling and method of its operation |
CN113942617A (en) * | 2021-11-22 | 2022-01-18 | 苏本洪 | Self-service ecological mobile island |
-
2009
- 2009-07-02 RU RU2009125257/11A patent/RU2399549C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2471669C2 (en) * | 2011-02-28 | 2013-01-10 | Валерий Павлович Монахов | Self-propelled surface-submerged island-water aerodrome |
RU2503800C2 (en) * | 2011-07-13 | 2014-01-10 | Закрытое акционерное общество Научно-проектное внедренческое общество "НГС- оргпроектэкономика" | Submerged oil and gas production platform |
RU2515657C1 (en) * | 2012-10-25 | 2014-05-20 | Дочернее открытое акционерное общество "Центральное конструкторское бюро нефтеаппаратуры" Открытого акционерного общества "Газпром" | Universal submersible structure orange for oil/gas well drilling and method of its operation |
CN113942617A (en) * | 2021-11-22 | 2022-01-18 | 苏本洪 | Self-service ecological mobile island |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN202449178U (en) | Floating body and on-water construction built on floating body | |
US3708991A (en) | Submarine home | |
US4565149A (en) | Semi-submergible spherical residential structure | |
CN108779757A (en) | It floats wave energy and converts island platform | |
CN202295235U (en) | Floating multifunctional marine ranch building structure | |
RU2399550C1 (en) | Mobile underwater dwelling house | |
RU2399549C1 (en) | Self-propelled surface-submerged island | |
CN101234662A (en) | Floating type hotel | |
CN101851933B (en) | Submergible underwater landscape tunnel | |
US20050109254A1 (en) | Submerged underwater obsevation booth | |
CN201826327U (en) | Submersible subaqueous landscape tunnel | |
RU2410283C1 (en) | Self-propelled surface-underwater island-seadrome | |
CN106218837B (en) | The underwater transportation system that a kind of hermetic type can be launched accurately | |
US20110064525A1 (en) | Floating hotel | |
CN201411709Y (en) | Ocean view spherical observation tank | |
RU71624U1 (en) | SELF-PROPELLED UNDERWATER DIVING TRAINING CENTER | |
CN108482598A (en) | One kind can dive building structure and its snorkeling method | |
RU72675U1 (en) | SELF-PROPELLED UNDERWATER HOTEL | |
CN201762686U (en) | Semi-submersible type multifunctional breakwater | |
RU72938U1 (en) | SELF-PROPELLED UNDERWATER RESTAURANT HOTEL | |
RU2237595C1 (en) | Waterborne hotel and recreation complex | |
RU69484U1 (en) | SELF-PROPELLED UNDERWATER RESTAURANT | |
RU81941U1 (en) | AUXILIARY AND UNDERWATER POLAR STRUCTURE | |
RU83054U1 (en) | MARINE LEISURE CENTER | |
Rowiński | Living and working beneath the sea–next approach |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140703 |