RU2554721C1

RU2554721C1 - Setting of underwater vessels overboard ship in ice conditions

Info

Publication number: RU2554721C1
Application number: RU2014128717/11A
Authority: RU
Inventors: Кирилл Владимирович Безруков; Сергей Владимирович Фирсанов; Семен Владимирович Котомкин
Original assignee: Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны РФ
Priority date: 2014-07-11
Filing date: 2014-07-11
Publication date: 2015-06-27

Abstract

FIELD: transport.

SUBSTANCE: this method relates to setting of underwater vessels overboard the ship in ice conditions. Strong air-inflatable tanks are used to make a bunch of required length to be secured at two bars aboard the ship. Produced structure is lowered in water to inflate said tanks and to push broken ice off the board. Note here that inflated structure draft exceeds the ice draft owing to deadweight.

EFFECT: higher safety, accelerated handling of submarines and other underwater equipment.

Description

Изобретение относится к области организации использования технических средств освоения океана, а также проведения подводно-технических и спасательных работ в условиях Арктики при наличии ледового покрова в районе постановки подводных аппаратов с борта судна.The invention relates to the field of organizing the use of technical means for developing the ocean, as well as carrying out underwater technical and rescue operations in the Arctic in the presence of ice cover in the area of installation of underwater vehicles from the ship.

Рост интереса к освоению северных широт требует создания технических средств освоения шельфовой зоны, контроля маршрутов транспортировки нефтегазовых продуктов и собственно развития Арктических районов. В этих условиях могут возникать ситуации, требующие обследования технологических объектов на грунте или оказания помощи экипажам подводных транспортных средств в ледовых условиях. Прибывшему в район спасательному судну может потребоваться помощь ледокола для крошения льда при спуске подводного аппарата с борта судна, если толщина льда в районе работ значительна. При этом даже разбитые ледоколом льдины могут препятствовать процессу постановки подводного аппарата.The growing interest in the development of the northern latitudes requires the creation of technical means for developing the offshore zone, monitoring the transportation routes for oil and gas products and the development of the Arctic regions themselves. Under these conditions, situations may arise that require examination of technological facilities on the ground or assistance to crews of underwater vehicles in ice conditions. A rescue vessel arriving in the area may need the help of an icebreaker to crush ice when lowering the underwater vehicle from the side of the vessel if the ice thickness in the area of work is significant. Moreover, even ice floes broken by an icebreaker can impede the process of setting up an underwater vehicle.

Существует ряд технических решений по очистке назначенного района от ледового покрова, например, путем использования эффекта направленного взрыва. Для реализации этого способа применяют два близкорасположенных заряда под водой, причем взрывы осуществляются с заданной миллисекундной задержкой. В результате взрыва образуется майна с площадью до 40-50% свободной от выброшенного льда (B.C. Куликов. Особенности разрушения льда и мерзлых пород взрывом. Колыма, 1971, №2.). Однако подобный способ и средства, используемые для его реализации, несмотря на внешнюю эффективность аналога, неприемлемы у борта спасательного судна. Кроме того, это может повредить находящемуся на грунте объекту.There are a number of technical solutions for cleaning the designated area from ice cover, for example, by using the effect of a directed explosion. To implement this method, two nearby charges are used underwater, and explosions are carried out with a given millisecond delay. As a result of the explosion, a lane is formed with an area of up to 40-50% free of discarded ice (B.C. Kulikov. Features of the destruction of ice and frozen rocks by an explosion. Kolyma, 1971, No. 2.). However, a similar method and means used for its implementation, despite the external effectiveness of the analogue, are unacceptable at the side of a rescue vessel. In addition, this may damage the object on the ground.

Известны конструктивные решения в обеспечение способов безопасного спуска-подъема аппаратов с судна-носителя, например, американское судно-носитель подводных аппаратов со спуско-подъемным устройством шахтного типа внутри корпуса - «Мизар» (А.В. Сытин. Необитаемые подводные аппараты, М., Воениздат, 1975). Спуск и подъем необитаемых привязных аппаратов осуществляется через шахту с помощью специальных спуско-подъемных устройств. Способ использования шахты и специальных технических приспособлений позволяют применять постановку аппаратов в условиях волнения, а при соответствующем корпусе судна ледового класса теоретически применимы и в арктической зоне.Structural solutions are known in providing methods for safely lowering and raising vehicles from a carrier vessel, for example, an American carrier vessel of underwater vehicles with a mine-type launching and lifting device inside the hull - Mizar (A.V. Sytin. Uninhabited underwater vehicles, M. , Military Publishing House, 1975). The descent and lifting of uninhabited tethers is carried out through the shaft using special hoisting devices. The method of using the mine and special technical devices make it possible to use the installation of vehicles in conditions of excitement, and with the appropriate hull of an ice class vessel, they are theoretically applicable in the Arctic zone.

Однако недостатком способа является сложность технического решения и дороговизна проектов из-за этих конструктивных особенностей, а вопрос всплытия и захода в узкий раскрыв люка шахты в случае применения обитаемого аппарата опасен и сложен технологически.However, the disadvantage of this method is the complexity of the technical solution and the high cost of the projects due to these design features, and the issue of surfacing and entering the narrow opening of the mine hatch in the case of using the inhabited apparatus is dangerous and technologically complicated.

Известны попытки применения туннельных лаговых движителей в носовой части корабля для отгона льдин от судна, как это происходило во время погружения обитаемых аппаратов «Мир» на Северном полюсе в 2007 году с НИС «Академик Федоров» (А. Чилингаров. Арктика: экология и экономика, №3, 2012). Рассматриваемый в качестве прототипа способ давал временный эффект, перегоняя мощной струей лед от носа к середине корпуса судна. Однако подводный аппарат при попытке всплытия потоком загнало под лед, откуда он выбирался 40 минут, разбив часть наружных приборов и повредив корпус. Полынья поддерживалась благодаря работе атомного ледокола.There are known attempts to use tunnel lag propulsion in the bow of the ship to drive ice from the ship, as happened during the immersion of the Mir inhabited vehicles at the North Pole in 2007 with the R / V “Akademik Fedorov” (A. Chilingarov. Arctic: ecology and economics, No. 3, 2012). Considered as a prototype method gave a temporary effect, distilling a powerful jet of ice from the bow to the middle of the hull. However, the underwater vehicle, while trying to emerge in a stream, was driven under the ice, from where it got out for 40 minutes, breaking part of the outdoor devices and damaging the hull. Wormwood was maintained thanks to the work of the atomic icebreaker.

Задачей изобретения является возможность образования у борта спасательного судна свободной от битого льда водной поверхности приемлемого размера для обеспечения спуска и подъема обитаемых и других подводно-технических средств.The objective of the invention is the possibility of the formation on the side of the rescue vessel free from broken ice of a water surface of an acceptable size to ensure the descent and lifting of habitable and other underwater equipment.

Это достигается оттеснением льда, разбитого судном или ледоколом, с помощью опущенных с борта судна водоизмещающих плавучестей из высокопрочного эластичного материала, путем наддува их воздухом, и получения свободной водной поверхности по форме полукруга или эллипса.This is achieved by displacing ice broken by a vessel or an icebreaker, using displacement buoys lowered from the side of the vessel from high-strength elastic material, by blowing them with air, and obtaining a free water surface in the form of a semicircle or ellipse.

Сущность заявляемого способа заключается в том, что берут эластичные прочные воздухонаполняемые емкости, крепят их в гирлянду необходимой длины между разнесенными по борту судна штангами и соединяют между собой воздушными шлангами, к днищевой части емкостей крепят балласт, опускают гирлянду в воду, затем осуществляют наддув емкостей и оттесняют от борта битый лед, при этом осадка водоизмещающих надувных емкостей за счет навесного балласта превышает осадку оттесняемого льда.The essence of the proposed method lies in the fact that they take flexible durable air-filled containers, fasten them into a garland of the required length between the rods spaced along the side of the vessel and connect them with air hoses, fix the ballast to the bottom of the containers, lower the garland into the water, then pressurize the containers and beaten ice is pushed away from the side, while the sediment of displacement inflatable tanks due to hinged ballast exceeds the sediment of the displaced ice.

Предлагаемое решение имеет существенные преимущества перед рассмотренными прототипами:The proposed solution has significant advantages over the considered prototypes:

- простота конструктивного решения;- simplicity of the constructive solution;

- экономичность по сравнению с проектированием судна с шахтой;- profitability in comparison with the design of a vessel with a mine;

- меньший риск маневрирования аппарата у борта, чем под корпусом судна;- less risk of maneuvering the apparatus on board than under the hull;

- предотвращается возможность удара аппарата о лед при всплытии.- prevents the possibility of the apparatus hitting the ice during ascent.

Предложенный способ постановки подводных аппаратов за борт в ледовых условиях обладает новизной в части использования надуваемой водоизмещающей за счет балласта гирлянды из прочных эластичных емкостей, оттесняющих лед от борта судна, создавая свободную зону для постановки подводных аппаратов.The proposed method of placing underwater vehicles overboard in ice conditions is novel in terms of the use of inflated ballast-displacing garlands of strong elastic containers that displace ice from the side of the vessel, creating a free zone for placing underwater vehicles.

Способ осуществляется следующим образом. В направляющие пазы, приваренные вертикально по борту судна на расстоянии, соответствующем габаритам спускаемых аппаратов, вставляют две штанги, между которыми крепят гирлянду эластичных воздухонаполняемых емкостей цилиндрической или кубической формы из прочного материала, связанных силовыми шарнирами и воздушными шлангами между собой и с воздушной магистралью судна. К днищу емкостей крепится балласт. Гирлянду ставят краном за борт, из судовой магистрали подается воздух для наполнения емкостей. Расправляющаяся гирлянда емкостей теснит расположенные по периметру устройства льдины. Закрепленный за днище емкостей балласт способствует равномерному расширению в битом льду емкостей, обладающих необходимым весом и осадкой, во все стороны до принятия штатного геометрического контура (полусфера, эллипс). Эффект подобен разворачивающейся при надувании велосипедной шине. Внутри образованной зоны создается зеркало свободной ото льда воды, куда можно производить спуск подводных аппаратов.The method is as follows. Two rods are inserted into the guide grooves, welded vertically along the side of the vessel at a distance corresponding to the dimensions of the descent vehicles, between which a garland of elastic air-filled containers of cylindrical or cubic shape made of durable material is connected, connected by power hinges and air hoses to each other and to the airway of the vessel. Ballast is attached to the bottom of the tanks. The garland is put overboard by a crane, air is supplied from the ship's line to fill the containers. The expanding garland of containers presses the ice floes located around the perimeter. The ballast attached to the bottom of the containers promotes uniform expansion in the broken ice of the containers with the necessary weight and draft in all directions until a regular geometric contour (hemisphere, ellipse) is adopted. The effect is similar to a bicycle tire unfolding when inflated. Inside the formed zone, a mirror of ice-free water is created, where underwater vehicles can be launched.

Положительным является возможность проводить спасательные работы и подводные исследования имеющимся составом спасательных и научных судов-носителей аппаратов, не прибегая к созданию специализированных дорогостоящих проектов специального исполнения.A positive feature is the ability to carry out rescue operations and underwater research with the existing composition of rescue and scientific vessels carrying vehicles without resorting to the creation of specialized, expensive, special-purpose projects.

Предложенный способ для образования зоны со свободной от битого льда поверхностью обеспечит применение судов при подводно-технических работах, связанных с постановкой за борт обитаемых подводных аппаратов и других технических средств как в арктических ледовых условиях, так и во многих замерзающих акваториях средних широт при возникновении такой необходимости.The proposed method for the formation of a zone with free from broken ice surface will ensure the use of ships for underwater technical work associated with the setting of inhabited underwater vehicles and other technical equipment overboard both in arctic ice conditions and in many freezing areas of mid-latitude when such a need arises .

Claims

A method of ensuring the placement of underwater vehicles from the side of the vessel in ice conditions, based on the creation of an ice-free water surface, characterized in that they take elastic, durable air-filled containers, fasten them in a garland of the required length between rods spaced along the side of the vessel and connect them with air hoses, ballast is attached to the bottom of the tanks, after which the structure is lowered into the water from the side of the vessel and the tanks are pressurized with air, while the draft of the displacement inflatable tanks is calculated Ballast exceeds precipitate pushes ice.