SE421773B

SE421773B - SHAKT FOR LAUNCHING AND RECORDING OF AN UNDERWATER COAST

Info

Publication number: SE421773B
Application number: SE7804708A
Authority: SE
Inventors: J S Clinton
Original assignee: British Petroleum Co
Priority date: 1977-04-26
Filing date: 1978-04-25
Publication date: 1982-02-01
Also published as: JPS53133898A; NO147826B; DE2816995A1; FR2388715B1; NO147826C; DE2816995C2; FR2388715A1; SE7804708L; NO781444L; DK177578A; GB1597151A

Description

78047D8-l 10 15 20 25 30 35 2 kommunicerar med kanalen via en med hål försedd sektion av kanalen och att utjämningskammaren och hålen i kanalsektionen har sådan storlek och fördelning relativt kanalen, att en dämpning av vattnets oscillerande rö- relser i kanalen sker. Schaktet kan vara separat eller tillhöra ett konventionellt skepp, en till hälften sänkbar konstruktion eller liknande. 78047D8-l 10 15 20 25 30 35 2 communicates with the channel via a perforated section of the channel and that the equalization chamber and the holes in the duct section has such size and distribution relative channel, that a damping of the oscillating water of the water in the channel. The shaft can be separate or belong to a conventional ship, one to half submersible construction or similar.

Dykarklockor är lämpligen av den konventionella typ som har en tjockväggig stâlsfär som omsluter dyk- personalen och utrustningen. Sfären är lämpligen upp- buren av ett trefotsstativ, och förs vid användning in i schaktet med hjälp av en vinsch. Det är också tänk- bart att sjösätta bemannade eller obemannade under- vattensfarkoster, t ex små ubåtar, via ett sådant schakt.Diving watches are suitably of the conventional one type which has a thick-walled steel sphere which encloses staff and equipment. The sphere is suitably carried by a tripod, and inserted during use in the shaft using a winch. It is also conceivable to launch manned or unmanned watercraft, such as small submarines, via such a shaft.

För användning på en till hälften nedsänkt rigg kan schaktets kanal sträcka sig från riggens övre däck, genom riggens utjämningskammare eller ponton och mynna i själva vattnet vid kölen.For use on a half-submerged rig the channel of the shaft may extend from the upper deck of the rig, through the rig's equalization chamber or pontoon and mouth in the water itself at the keel.

Det är önskvärt att vattennivân vid lugnt vatten ligger inuti eller precis under utjämningskammaren och lämpligen befinner sig vid ett ställe ungefär halv- vägs upp i utjämningskammaren.It is desirable to water level at calm water located inside or just below the equalization chamber and conveniently located at a place about halfway weighed up in the equalization chamber.

Den med hål försedda sektionen av schaktet ansluter kanalens inre till utjämningskammaren och har lämpligen cirkulära eller elliptiska hål. Utjämningskammaren har lämpligen en eller flera med hål försedda skilje- väggar, vilka alltefter lämplighet kan vara antingen horisontella eller vertikala. Hålen i skiljeväggarna är lämpligen cirkulära eller elliptiska för att medge kommunikation mellan de av skiljeväggarna bildade sek- tionerna. Den vertikala kanalen har lämpligen cirkulär tvärsektion. Utjämningskammaren kan ha samma tvärsektion som den vertikala kanalen eller kan ha annan tvärsektion, exempelvis fyrkantig.The perforated section of the shaft connects the interior of the duct to the equalization chamber and has suitably circular or elliptical holes. The equalization chamber suitably has one or more perforated dividers. walls, which depending on suitability can be either horizontal or vertical. The holes in the partitions are suitably circular or elliptical to allow communication between the sections formed by the partitions tion. The vertical channel is suitably circular cross section. The equalization chamber can have the same cross section as the vertical channel or may have another cross section, for example square.

Kring schaktets utlopp kan det finnas en tryckgas- källa för att lufta vattnet inuti schaktet. För detta ändamål används lämpligen ett perforerat högtrycks- lO 15 20 25 30 35 7804708-1 3 luftrör. Man tror att luftningen åstadkommer en redu- cering av den effektiva densiteten hos vattnet inuti schaktet och därmed en reducering av de hydrodynamiska krafterna på klockan.There may be a pressurized gas around the shaft outlet source to aerate the water inside the shaft. For this For this purpose, a perforated high-pressure lO 15 20 25 30 35 7804708-1 3 trachea. It is believed that aeration achieves a reduced cation of the effective density of the water inside shaft and thus a reduction of the hydrodynamic the forces of the clock.

Areorna på hålen i kanalsektionen och volymen på den omgivande utjämningskammaren är lämpligen “avstämda" för att åstadkomma maximal dämpning av den oscillerande pelaren av vatten under instabila sjöförhållanden. Denna “avstämning kan uppnås genom variering av hålens stor- lek, form och mellanrum och genom variering av utjäm- ningskammarens form och volym. Således skulle asymmc- triska hål och utjämningskamrar kunna användas.The areas on the holes in the duct section and the volume on the surrounding equalization chamber is suitably "tuned" to achieve maximum attenuation of the oscillating the pillar of water under unstable sea conditions. This Alignment can be achieved by varying the size of the holes. play, form and spacing and by varying the the shape and volume of the chamber. Thus, asymmc- drastic holes and equalization chambers can be used.

Avstämningen av utjämningskammaren sker i konstruk- tionssteget, och varje system skräddarsys för att passa till ett individuellt skepp eller liknande genom observa- tioner av uppförandet vid modellförsök. I beroende av de vågförhållanden som skeppet kan tänkas möta sker således ett modellförsök av en utjämningskammare för att åstad- komma optimal vågdämpning i kammaren under den specifika våghöjden och -frekvensen. Den form på utjämningskammaren som erhålls genom modellförsöken skalas därefter upp och byggs in i den riktiga farkosten.The adjustment of the equalization chamber takes place in the step, and each system is tailored to suit to an individual ship or the like by observing of behavior in model experiments. Depending on the wave conditions that the ship is likely to encounter thus occur a model test of an equalization chamber to achieve get optimal wave attenuation in the chamber below the specific wave height and frequency. The shape of the equalization chamber obtained by modeling tests are then scaled up and built into the real craft.

Generellt kan vâghöjder och periodtider gå upp till 7-9 m och 20 s förväntas, och utjämningskammarens volym är lämpligen 1-5 ggr volymen hos den vertikala kanal kammaren omger. Hålen har lämpligen en arna på 50-LUO 3 av mantelytan hos den sektion av kanalen som omges av utjämningskammaren och är mest föredraget jämnt fördelade.In general, wave heights and period times can go up to 7-9 m and 20 s are expected, and the volume of the equalization chamber is suitably 1-5 times the volume of the vertical channel the chamber surrounds. The holes suitably have an arna of 50-LUO 3 of the mantle surface of the section of the channel surrounded by the equalization chamber and are most preferably evenly distributed.

Uppfinningen beskrivs närmare i det följande med hän- visning till de bifogade ritningarna som visar ett utfö- ringsexempel. Fig l visar schematiskt en till hälften ned- sänkbar rigg som är utrustad med ett dykschakt enligt upp- finningen. Fig 2 visar en längdsektion genom dykschaktet, och fig 3 visar en mera detaljerad sektion av den i fig 2 visade utjämningskammaren. Fig 4 visar registrerade kurvor över vâghöjd och vågtid midskepps riggen och över vågor i ett dykschakt med en utjämningskammare. 7804708-1 10 15 20 25 30 35 4 En i fig l visad, till hälften nedsänkt eller halv- flytande rigg l har två pontoner 2 och 3, som befinner sig under vattenytan, ett huvuddäck 4 och ett nedre däck 5, vilka däck är belägna över vattenytan. Pontoner- na 2 och 3 är förbundna med däcket 4 via tre vertikala ben 6.The invention is described in more detail below with reference to reference to the accompanying drawings showing an embodiment ring example. Fig. 1 schematically shows one to half submersible rig equipped with a diving shaft according to the finding. Fig. 2 shows a longitudinal section through the diving shaft, and Fig. 3 shows a more detailed section of the one in Fig. 2 showed the equalization chamber. Fig. 4 shows registered curves over wave height and wave time the midship rig and over waves in a diving shaft with an equalization chamber. 7804708-1 10 15 20 25 30 35 4 A half-submerged or half-submerged one shown in Fig. floating rig l has two pontoons 2 and 3, which are located below the water surface, a main deck 4 and a lower one decks 5, which decks are located above the water surface. Pontoon na 2 and 3 are connected to the deck 4 via three vertical ben 6.

Ett av benen 6 har ett schakt i form av en vertikalt orienterad ned- och uppstigningskanal 7, som sträcker sig mellan däcken och medger nedstigning i vattnet under via pontonen 3.One of the legs 6 has a shaft in the form of a vertical oriented descent and ascent channel 7, which extends between the decks and allows descent into the water below via the pontoon 3.

Vid den övre änden av kanalen 7 finns det ett ut- rymme 8 för lagring av dykutrustning och gasflaskor, varvid dykutrustningen och gasflaskorna är åtkomliga från däcken 4 och 5.At the upper end of the channel 7 there is an outlet space 8 for storage of diving equipment and gas cylinders, the diving equipment and gas cylinders being accessible from tires 4 and 5.

Kanalen 7 har en innerdiameter på ca 3 m och sträc- ker sig nedåt ungefär 20 m från det nedre däcket 5. I nivå med vattenytan har kanalen 7 en med hål 9 försedd sektion, vilken är ca 6 m lång och kommunicerar med en omgivande utjämningskammare 10 med rektangulär form med måtten 6x4, 6x5. Kanalen 7 sträcker sig nedåt genom pontonen 3 via en sektion ll och mynnar i vattnet under riggen 1.The channel 7 has an inner diameter of about 3 m and stretches descends approximately 20 m from the lower deck 5. I level with the water surface, the channel 7 has a hole 9 provided section, which is about 6 m long and communicates with one surrounding equalization chamber 10 of rectangular shape with the dimensions 6x4, 6x5. The channel 7 extends downwards through the pontoon 3 via a section ll and opens into the water below rig 1.

Den med hål 9 försedda sektionen av kanalen 7 om- fattar sju rader cirkulära hål, varvid varje rad har tolv hål med en diameter på 300 mm. Sektionen är inuti utjämningskammaren 10 uppburen av tre horisontella skiljeväggar 12, vilka var och en har sexton elliptiska, genomgående hål 13 med måtten 700x3S0 mm längs stor- och lillaxlarna, vilka hål 13 medger strömning av vatten inuti utjämningskammaren 10.The section 9 of the channel 7 provided with holes 9 takes seven rows of circular holes, each row having twelve holes with a diameter of 300 mm. The section is inside the equalization chamber 10 supported by three horizontal partitions 12, each of which has sixteen elliptical, through hole 13 with the dimensions 700x3S0 mm along the and the small shafts, which holes 13 allow flow of water inside the equalization chamber 10.

Vid användning av schaktet sänks en dykarklooka ned i kanalen 7 medelst en vinsch på riggens nedre däck.When using the shaft, lower a diver's look in the channel 7 by means of a winch on the lower deck of the rig.

Klockan sänks ned genom den luftfyllda delen av kanalen tills den når skiljeytan mellan omgivningsluften och vattnet inuti schaktets 7 med hålen 9 försedda sektion.The clock is lowered through the air-filled part of the duct until it reaches the interface between the ambient air and the water inside the section of the shaft 7 provided with the holes 9.

I lugn sjö kan klockan korsa skiljeytan mellan luften och vattnet och sänkas ned längs kanalen 7 tills den når 10 15 20 25 30 _35 7804708-1 5 själva sjövattnet. Vid instabila eller oroliga sjöför- hållanden dämpas den oscillerande rörelsen av vatten- nivån inuti kanalen 7 avsevärt med hjälp av utjämnings- kammaren 10. Denna reducering av vattenytans oscillerande rörelse inuti kanalen underlättar dykarklockans och dykpersonalens passage genom skiljeytan mellan luften och vattnet, dvs reducerar hävningen och rullningen av klockan och ökar därmed den säkerhet med vilken klockan arbetar.In calm seas, the clock can cross the interface between the air and the water and is lowered along the channel 7 until it reaches 10 15 20 25 30 _35 7804708-1 5 the sea water itself. In the event of unstable or troubled maritime conditions, the oscillating movement of water the level inside the channel 7 significantly by means of equalization chamber 10. This reduction of the water surface oscillating movement within the canal facilitates the diver's and the passage of diving personnel through the interface between the air and the water, ie reduces the raising and rolling of the clock and thus increases the security with which the clock working.

Utjämningskammarens dimensioner bestämdes genom en serie modellförsök i skala 1:20. Schaktet byggdes upp av transparent PVC-plast tillsammans med styrbords centerlinje och 28 m av styrbords skrov kring center- linjen. Hålen kring utjämningskammaren gjordes med de riktiga hålytorna.The dimensions of the equalization chamber were determined by a series of model tests in scale 1:20. The shaft was built up of transparent PVC plastic together with starboard center line and 28 m of starboard hull around the center line. The holes around the equalization chamber were made with them real hole surfaces.

En kalibrerad vinsch med variabel hastighet place- rades över kanalen. Vinschen avlastades från klockans konstanta massa medelst en motvikt.A calibrated variable speed winch is placed lined up across the canal. The winch was unloaded from the watch constant mass by means of a counterweight.

Kring öppningen vid kanalens nedre utlopp anbring- ades ett luftningsrör med en diameter på 8 mm (modellskala), vilket rör hade arton l mm hål som wnrjämnt fördelade på insidan och var riktade 300 nedåt. Tryckluft matades till luftningsröret via en flödesmätare. Luftflödet kalibrera- des till ett konstant värde på l,58xlO_4m3/s motsvarande ett fullskalevärde på: q = 1,sax1o"4x2o5/2 = 0,28 m3/s = eoo fG/min.Around the opening at the lower outlet of the duct, an aeration pipe with a diameter of 8 mm (model scale) was added, which tube had eighteen l mm holes which wnr evenly distributed on inside and was directed 300 downwards. Compressed air was supplied the aeration pipe via a flow meter. The airflow calibrated to a constant value of 1.58x10_4m3 / s corresponding a full-scale value of: q = 1, sax1o "4x2o5 / 2 = 0.28 m3 / s = eoo fG / min.

Hela schaktmodellan monterades på en SL-mekanism med vertikal linjär rörelse för att simulera hävningsrö- relser av olika amplitud och frekvens.The entire shaft model was mounted on an SL mechanism with vertical linear motion to simulate lifting motion of different amplitudes and frequencies.

Dykarklockorna gjordes av trä och kopparrör i enlighet med ritningarna. En pyramidliknande ram monterades ovanpå klockan för att underlätta âterinföringen i kanalen.The diving bells were made of wood and copper pipes accordingly with the drawings. A pyramid-like frame was mounted on top the clock to facilitate re-insertion into the duct.

Dykarklockorna ballastades med blytyngder för att simulera Z massan hos fullskaleklockan. På grund av små volymskillna- der mellan modeller och prototyper var det inte möjligt att exakt anpassa massorna i luft och vatten.The diving bells were ballasted with lead weights to simulate Z the mass of the full-scale clock. Due to small volume differences between models and prototypes it was not possible to precisely adjust the masses in air and water.

Vâgorna alstrados medelst en dígitalstyrd, pneumatisk vågalstrare. 10 7804708-1 6 Fig 4 visar registreringar av våghöjder som en funk- tion av tiden vid typiska modellförsök av utjämningskamma- ren när denna utsattes för vågor (a) vid 84% av fullt driftdjupgående med oregelbundna vågor med Tmedel = 10,33 s 6,71 m, där T är medeltidperioden för vå- medel gorna och H1/3 är den viktiga våghöjden, (b) vid 100% av och H1/3 = fullt driftdjupgående med regelbundna vågor med Tmedel = 12,5 s och H1/3 =_3,6 m och (c) vid l00% av fullt drift- djupgående med oregelbundna vågor med Tme¿e1 - 10,27 s och H1/3 = 5,89 m. Ordinatorna är meterindelade och abskissan är tiden vid full skala och inte modellskala. Mätningarna (a), (b) och (c) illustrerar den markerade reducering av våghöjden som uppstår i kanalen inuti riggen jämfört med vâghöjden utanför och midskepps denna.The scales are generated by means of a digitally controlled, pneumatic wave generator. 10 7804708-1 6 Fig. 4 shows recordings of wave heights as a function of time in typical model tests of equalization pure when exposed to waves (a) at 84% of full operating draft with irregular waves with T means = 10.33 s 6.71 m, where T is the mean period of the average and H1 / 3 is the important wave height, (b) at 100% of and H1 / 3 = full draft with regular waves with Tmedel = 12.5 s and H1 / 3 = _3.6 m and (c) at 100% of full operation draft with irregular waves with Tme¿e1 - 10.27 s and H1 / 3 = 5.89 m. The computers are metered and the abscissa is the time at full scale and not model scale. The measurements (a), (b) and (c) illustrate the marked reduction of the wave height that occurs in the channel inside the rig compared to the wave height outside and amidships this.

Claims

10 15 20 25 30 35 7804708-1 PATENT CLAIMS

Shafts for launching and receiving an underwater vehicle in or out of water by passing the vessel through the interface between the water and the ambient air, characterized in that it has the shape of a substantially vertically oriented descent and ascent. channel (7) with a surrounding equalization chamber (10) in the area of the dividing surface, that the equalization chamber communicates with the channel (7) via a section of the channel provided with holes (9) and that the equalization chamber (10) and the holes (9) in the channel section has such a size and distribution relative to the channel (7) that a damping of the oscillating movements of the water in the channel takes place.

Shaft according to claim 1, in that the holes (9) in the duct section are circular or known to be elliptical.

Shaft according to Claim 1 or 2, in that the leveling chamber (10) has one or more partitions (12) provided with holes (13).

Shaft according to claim 3, characterized in that the partitions (12) are horizontal.

Shaft according to Claim 3 or 4, characterized in that the holes (13) in the partitions (l2) are elliptical or circular.

Shaft according to one of the preceding claims, characterized in that the leveling chamber (10) and the kakän n e t k c - kän nenal (7) have a circular cross section.

Shaft according to one of the preceding claims, characterized in that the volume of the leveling chamber (10) amounts to 1-5 times the volume of the vertical channel surrounding the chamber.

Shaft according to one of the preceding claims, characterized in that the holes (9, 13) in the channel section And / or the partitions (12) have an area of 50-150% of the mantle surface of the section of the channel (7) which is surrounded. of the equalization chamber (10). REQUIRED PUBLICATIONS: k ä n n e - k ä n n e -