SU1766772A1 - Устройство дл поддержани аварийного судна на плаву - Google Patents

Description

1

(21)4837124/11 (22) 14.05.90 (46)07.10.92. Бюл. №37

(71)Дальневосточное высшее инженерное морское училище им. адмирала Г.И.Невельского

(72)А.И.Потутаровский, Б.И.Друзь и В.И.Алексеев

(56) Патент ФРГ № 3209299,

кл. В 63 В 43/14, 1983.

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДДЕРЖАНИЯ

АВАРИЙНОГО СУДНА НА ПЛАВУ

(57) Использование: аварийно-спасательные средства судна на плаву. Сущность изобретени : устройство содержит элементы дл  создани  подъемной силы, выполненные в виде верхней 6 и нижней 7 пустотелых балок, обладающих положительной плавучестью и размещенными между ними модул ми 1, каждый из которых выполнен в виде пустотелой четырехгранной усеченной пирамиды из эластичной ткани. Одна из граней 2 пирамиды перпендикул рна ее основанию. Модули 1 ориентированы гранью 2 в сторону нижней балки 7 и выполнены с возможностью жесткого креплени  друг с другом и балками 6, 7. 5 ил.

сл

с

Фиг.1

Изобретение относитс  к оборудованию судов, а бопее конкретно к аварийно- спасательным средствам нетрадиционного вида, обеспечивающим создание подъемной силы при движени .

В практике аварийно-спасательных работ на море встречаетс  все многообразие ситуаций, свойственное случайным системным процессам. Это многообразие обусловлено характером и объемом повреждени  (объем и район повреждени , затоплени , скорость поступлени  воды, повреждение энергетической устанб вки и т.д., услови ми, сопутствующими повреждению (метеообстановка , врем  года, суток, рассто ние до пунктов укрыти , глубина мор  и т.п.) и, наконец , силами и средствами дл  борьбы за живучесть судна (готовность к борьбе за живучесть экипажа, аварийно-спасательных средств, наличие аварийно-спасательных сил в районе бедстви ).

При всем многообразии конкретных ситуаций проблемы борьбы за живучесть на первом этапе свод тс  к поддержанию судна на плаву, поддержанию и увеличению запаса-плавучести и остойчивости и перемещению (своим ходом, буксировкой) судна, терп щего бедствие, в пункт наиболее благопри тный дл  его спасени .

В аварийной ситуации часто решающим фактором дл  спасени  судна  вл етс  именно последнее (движение судна). Однако движение аварийного судна, столь необходимое (желательное) дл  благопри тного исхода (само по себе), значительно осложн ет борьбу за живучесть, снижает веро тность удержани  его на плаву, особенно при штормовых услови х и значительной потере плавучести. В частности, при затоплении отсека (или двух отсеков дл  пассажирского судна, например), судно тер ет практически .весь запас плавучести. Герметизаци  отсека , предупреждающа  распространение больших масс воды, борьба с поступлением воды, обеспечивают возможность этого удержани  судна на плаву, но не всегда предупреждают развитие неблагопри тных событий и последствий. Гарантией спасени  судна в этом случае  вл етс  движение его в пункты с более благопри тными услови ми . Однако, при этом возникает необходимость приложени  к судну хот  бы небольших сил поддержани , компенсирующих негативное вли ние движени .

Дл  повышени  плавучести и остойчивости поврежденных судов служат, в частности , разнообразные по своему исполнению устройства, основным элементом которых  вл ютс  газовые емкости (надувные понтоны) и механизмы,

обеспечивающие приведение этих емкостей в рабочее состо ние. Основными недостатками таких устройств  вл ютс  их сравнительна  сложность и низка  надеж5 ность, обусловленна  неблагопри тным вли нием морской среды в продолжительный период их бездействи , что делает эти устройства практически неработоспособными , и поэтому они не наход т практиче0 ского применени . Следует еще иметь в виду, что движение судов предъ вл ет повышенные требовани  и надежности креплени  элементов плавучести, которые к тому же создают большое сопротивление движе5 нию.

Известно устройство дл  повышени  устойчивости и плавучести судна (см. патент США № 3822662, 1974 г. МКИ В 63 В 43/14). Оно содержит газовый мешок, который при0 креплен непосредственно к борту судна, источник газа, лебедку дл  складывани  и раскладывани  газового мешка.

Основным недостатком устройства  вл етс  его низка  надежность, оболочка лег5 ко повреждаема  от механических контактов с твердыми телами и от разрушительного воздействи  морской воды. Использование такого устройства по его пр мому назначению после длительного

0 воздействи  практически невозможно.

Известно устройство дл  удержани  поврежденного корабл  на плаву (см. патент Великобритании № 1455681, кл. В 63 В 43/10). В борту корабл  выполнены полости

5 (ниши), в которые уложены св занные с источником сжатого газа мешки. Ниши закрываютс  заслонками заподлицо с бортом.

Недостатком устройства  вл етс  его низка  надежность - заслонки, их детали

0 ржавеют, зарастают морскими организмами , что приводит к их заеданию; оболочки под посто нным воздействием морской воды быстро разрушаютс , Уход и обслуживание оболочек в таких нишах осложнен. Все

5 это делает устройство практически неработоспособным .

Известно устройство, сообщающее дополнительную плавучесть судну (см. патент Франции №2348100,1977, кл. В 63 В 43/10).

0 Устройство содержит пневматическую шину (пневмоемкость), котора  установлена в углублени , выполненные в борту судна, и закреплена в нем с помощью кле  и ремн . Углублени  закрыты крышками с запорны5 ми средствами. Пневмоемкость св зана с источником сжатого газа. При заполнении емкости сжатым газом крышка падает, а емкость заполн етс  и разворачиваетс . Недостатком устройства  вл етс  его низка 

надежность - запорные устройства легко

повреждаютс . Морска  вода, попада  в углублени , разрушает пневмоемкость и его клеевое крепление. Обслуживание устройства , размещенного в углублении борта судна затруднительно, такое устройство также как и предшествующий аналог практически неработоспособно.

Известно также судовое предохранительное устройство (Скольз ще-подъемные пластины, предохран ющие от потоплени ) в виде пластин, выдвигаемых с левого и правого бортов судна,  вл ющеес  ближайшим по технической сущности к предложенному изобретению (см. за вку ФРГ № ДЕ 3209299, кл. В 63 В 43/14). Оно содержит механизм выдвижени , направл ющую коробку и элементы дл  создани  подъемной силы - пластины, создающие силу поддержани  при движении судна. Пластины могут преп тствовать опрокидыванию судна при его крене, соответственно выдвига сь на правый или левый борт. Пластины могут приводитьс  в действие раздельно (с одного) или с двух бортов одновременно. Выдвижение под- держиващих пластин может осуществл тьс  вручную, механически, напором воздуха или гидравлически.

Недостатком известного устройства  вл етс  его низка  эффективность и ненадежность в работе. Оно усиливаетс  по мере старени  судна. При недостаточном уходе подвижные соединени  окисл ютс , ржавеют, что ограничивает их рабочий ход, наружные бортовые части обрастают травой , морскими микроорганизмами. С целью поддержани  устройства в рабочем состо нии требуетс  периодическа  очистка его узлов, регулировка, смазывание и пр. Устройство используетс  сравнительно редко (на данном судне, веро тность попадани  в форсмажорные ситуации невелика). Все это обуславливает низкую эффективность использовани  и ненадежность устройства. Кроме того, установка устройства требует проведени  соответствующих корпусных работ судна, изменени  его конструкции, установки специальных механизмов. Это приводит к возрастанию сложности и стоимости . Таким образом, экономическа  целесообразность использовани  стационарного устройства, которое может примен тьс  не более чем несколько раз за период жизни судна, невелика. Это также снижает эффективность использовани  такого вида устройства .

Целью изобретени   вл етс  устранение указанных недостатков, т.е. повышение эффективности и надежности в работе, упрощение устройства. Это открывает возможность его широкого применени , оснащени  им каждого спасательного судна. При этом, повышаетс  плавучесть и остойчивость судна, как параметры его живучести , что расшир ет возможность использовани  самих форм спасени  судна, позвол ет примен ть его на более ранних стади х борьбы за сохранение живучести судна.

Указанна  цель достигаетс  тем, что в отличие от известного устройства дл  поддержани  аварийного судна на плаву, содержащего элементы дл  создани  подъемной силы, в предложенном элементы

дл  создани  подъемной силы выполнены в виде верхней и нижней пустотелой четырехгранной усеченной пирамиды. Одна из граней этой пирамиды перпендикул рна ее основанию, а все модули ориентированы

упом нутой гранью в сторону нижней балки и выполнены с возможностью жесткого креплени  друг с другом и указанными балками . Предложенное устройство обеспечивает создание подъемной силы при

буксировке его в водной среде. Устройствами оснащаютс  спасательные суда, которые используют их при буксировке аварийных судов, сохранивших незначительный запас плавучести, нуждающихс  в переходе в

пункт, наиболее благопри тный дл  дальнейшей борьбы за живучесть, и в средствах дл  удержани  судна при движении (дл  повышени  плавучести судна). Сборку устройства осуществл ют на спасателе при

переходе к судну, терп щему бедствие. Устройство с одной стороны креп т к буксирному тросу спасател  (например, посредством скоб на балках), а с другой - к подкокильным концам,заведенным на аварийном судне. При буксировке судна устройство вместе с ним движетс  в воде, набегающий поток которой проходит сквозь профилированные в виде четырехгранной усеченной пирамиды модули (каналы), воздейству  на сход щиес  грани каждого модул  (на две боковые и верхние грани). Силы воздействи  на боковые грани уравновешиваютс , а сила воздействи  на верхнюю, неуравновешенна  благодар  перпендикул рному положению к основанию нижней грани, образует подъемную силу устройства , величина которой зависит от угла наклона грани каждого модул , от их суммарной площади и скорости буксировки устройства.

Эта подъемна  сила устройства при закреплении его к подкокильным концам, заведенным , например, с носа судна становитс  гидродинамической силой поддержани  аварийного судна,обеспечивающа  ему дополнительный запас плавучести, обладающий динамической устойчивостью, Эта дополнительна  сила поддержани , образованна  при движении, компенсирует возникающие при этом (движении), особенно в штормовых услови х, неблагопри тные дл  поврежденного судна вли ни  (удерживает судно от закрывани  носом, уменьшает качку), что делает возможным сам переход поврежденного судна при малом (близком к нулю) запасе плавучести, повышает гаран- тию его укрыти  от шторма, перевода судна на мелкое место или выброса на берег. Силы, которые можно развить на модульном устройстве могут достигать нескольких тыс ч кН (сотен тонн), что позвол ет решать задачу буксировки -фупнотоннажных аварийных судов сохранивших положительную плавучесть.

Устройство довольно просто по исполнению , надежно в работе, удобно дл  хра- нени . Его модульность позвол ет набирать необходимую силу поддержани , Наиболее эффективно вли ние на подъемную силу скорости движени  (зависимость квадратична ). По возможности она должна быть максимальной, При этом, неблагопри тное вли ние движени  на поврежденное судно компенсируетс  возрастающей при увеличении скорости подъемной силой. Таким образом , при использовании данного устройства, движение поврежденного судна , как условие дл  его спасени  (иногда оставшеес  единственным), и как фактор, осложн ющий состо ние судна и ухудшающий борьбу за живучесть, становитс  воз- можным.

Изобретение может найти применение и при решении задачи перемещени  затонувшего объекта в подводном положении. В частности, така  задача однажды возникла в Минморфлоте СССР при затоплении в б/х Эгвекинот (р-н Чукотки) лихтеров . Вначале возникла необходимость их растаскивани  (чтобы не мешали судоходству в бухте). Волочение 100 тонных лихтеров оказалось не под силу дл  2-х мощных буксиров. Т говое же усилие винтов в сочетании с подъемной силой предложенного устройства позволили бы решить эту и многие другие задачи.

На фиг, 1 изображено устройство в сбо- ре (вид спереди); на фиг, 2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 - то же, вид сбоку; на фиг. 4 - модуль в аксонометрической проекции; на фиг. 5 - схема буксировки аварийного судна с использованием устройства.

Устройство дл  поддержани  аварийного судна на плаву выполнено модульным. Каждый модуль 1 выполнен в виде закрытого профилированного канала по форме четырехгранной усеченной пирамиды из

эластичной ткани. Одна из граней 2 пирамиды (канала) перпендикул рна плоскости основани  (и сечени ). Противоположна  грань 3 и боковые грани 4 размещены под некоторыми углами к основанию. На углах основани  и сечени  пирамиды (канала) установлены элементы дл  скреплени  модулей между собой по гран м, выполненные, в частности, в виде тросов 5 уложенных и закрепленных по сторонам основани  и сечени  пирамиды. Посредством тросов 5 модули скрепл ют между собой с одинаковой пространственной ориентацией граней, конкретно все перпендикул рные к основанию грани 2 пирамид при сборе устройства ориентированы в одну сторону. Верхний и нижний р д модулей сборной конструкции устройства посредством тросов 5 креп т к верхней и нижней балкам, соответственно 6 и 7, выполненным пустотелыми (балки обладают плавучестью). Балки 6, 7 таким образом , размещены по длине устройства в сборе вдоль наружных ребер, общих дл  оснований верхних 3 и нижних 2 граней модулей 1. Конкретно нижн   балка 7 размещена вдоль ребер граней 2, перпендикул рных основанию. Причем, плавучесть ее близка к нулю. На балках 6, 7 установлены скобы 8 дл  креплени  модулей и скобы 9 дл  креплени  буксировочных тросов 10.

Устройство используют следующим образом .

Множество модулей 1 и балки 6,7 содержат на спасательном судне 11. При переходе судна к месту аварии устройство собирают исход  из необходимости обеспечени  определенной подъемной силы дл  конкретного типа аварийного судна 12 и т говых возможностей буксировщика (спасател  11) с учетом характера и объема повреждени , оставшегос  запаса плавучести , погодных условий и скорости буксировки . Конкретно, дл  аварийного судна, имеющего, например, ширину 20 м, возможен набор модулей с общей длиной вдоль балки 30 м, например, 30 модулей с шириной 1 м и длиной более 2-х метров каждый. Количество р дов может набиратьс  от 2 до 6, скорость буксировки - до 6 узлов.

Устройство в сборе посредством скоб 9 на балках 6, 7 и тросов 10 прикрепл ют к спасательному судну 11 и подкильным концам 13 аварийного судна 12. При буксировке устройства вместе с судном 11 набегающий поток воды проходит через профилированные каналы модулей 1, воздейству  на их сход щиес  грани. Силы воздействи  на боковые 4 грани канала уравновешиваютс , сила воздействи  потока на верхнюю 3 грань, неуравновешенна  воздействием на

противоположную ей грань 2, перпендикул рную основанию, образует подъемную силу модул  (модулей устройства). Величина этой силы зависит от площади верхней грани S, угла ее наклона а и скорости буксировки (v) и может достигать 15 кН при S 2 м2; а 30° и v 6 узлов; суммарна  величина подъемной силы устройства, состо щего из 120 модулей, может достигать 3000 КН (300 т) но она ограничена т гой винта (винтов). Эта подъемна  сила устройства , прикрепленного к подкильным концам 13 аварийного судна, заведенным с конечности судна 12, например, с носа, обеспечивает его дифферент на корму, поддержание судна 12, предупреждает зарывание его носом, уменьша  качку, что в конечном итоге значительно повышает гарантию благополучной буксировки аварийного судна 11 в пункт, наиболее благопри тный дл  его спасени .

Claims (1)

1. Формула изобретени  Устройство дл  поддержани  аварийного судна на плаву, содержащее элементы дл  создани  подъемной силы, отличающеес  тем, что, с целью повышени  эффективности и надежности в работе, упом нутые элементы дл  создани  подъемной

   силы выполнены в виде верхней и нижней пустотелых балок, обладающих положительной плавучестью, и размещенных между ними модулей, каждый из которых выполнен в виде пустотелой четырехгранной усеченной пирамиды, одна из граней которой перпендикул рна ее основанию, при этом все модули ориентированы упом нутыми гран ми в сторону нижней балки и выполнены с возможностью жесткого креплени  друг с другом и указанными балками.

   J J

   ФигЗ

   //

   .

   Л