Способ и устройство для снятия судна с мели

 

Изобретение относится к морскому и речному транспорту, в частности к технологии снятия судна с мели. Сущность изобретения состоит в том, что отрыв судна от мели осуществляется с помощью автономного гидрореактивного двигателя, связанного тросом с массой корабля, состоящего из воздушного баллона высокого давления и реактивной трубы, заполненной водой. С помощью высокого до 250 атм давления воздуха столб воды выталкивается из трубы, создавая в короткий промежуток времени реактивную тягу до 300 т при сухом весе всего устройства не более 100 кг. Достигается надежность снятия судна с мели с помощью собственных средств, использующих гидрореактивную тягу. 2 с.п. ф-лы, 1 ил.

Область техники, к которой относится изобретение.

Изобретение относится к морскому и речному транспорту, в частности к технологии снятия судна с мели.

Уровень техники.

Известны многочисленные способы и устройства для снятия судов с мели, основанные на уменьшении трения днища судна с мелью (катки, клинья, поплавки, различные пневмогидравлические устройства для вымывания материала мели и др.).

Известно, например, устройство для снятия с мели с помощью катков и клиньев [1].

Однако все существующие способы и устройства рассчитаны на использование тягового усилия вспомогательных судов.

Задачей настоящего изобретения является создание такого способа и устройства, которые позволяли бы судам надежно сниматься с мели с помощью собственных средств, использующих гидрореактивную тягу.

Подобных способов и устройств не существует, поэтому изобретение следует считать пионерским.

Сущность изобретения.

Способ снятия судов с мели заключается в следующем.

Берут воздушный баллон высокого (до 250 атм) давления, имеющий отсечной электропневматический клапан большого сечения (⊘ 20 мм) и пристыковывают к баллону со стороны клапана металлическую трубу, связанную тросом с судном, севшим на мель.

Все это сооружение весом 100 кг опускают с кормы судна или с помощью шлюпки на дно, при этом трубу наполняют водой, а трос натягивают с помощью кормовой лебедки.

Открывают отсечной электроклапан и резко поднимают давление перед столбом воды в трубе до 240 атм и создают гидрореактивную тягу в 300 т, которая в течение 0,1 с падает до 4 т.

Одновременно судовым двигателем обеспечивают ход "полный назад". Этого вполне достаточно для отрыва днища судна водоизмещением около 2000 т от мели, имея в виду, что оно частично находится на плаву и сосредоточенная нагрузка на мель будет составлять около 500 т.

При коэффициенте трения о мель в покое, равном 0,6, усилие отрыва будет составлять 300 т, а при начале движения коэффициент трения уменьшится в 2 раза, что облегчит сход с мели с помощью судового двигателя.

Для более мелких судов водоизмещением около 1000 т снятие с мели существенно облегчается.

Схема устройства показана на чертеже.

Оно состоит из шара-баллона 1, наполненного воздухом в количестве 6 кг до давления 250 атм, реактивной трубы 2 диаметром 400 мм, одна сторона которой облегает шар-баллон, а на другой стороне имеются рымы 3 для установки тросовой расчалки 4, заканчивающейся основным тросом 5, идущим к кормовой лебедке.

На корпусе шара-баллона смонтирован отсечной электропневмоклапан 6 с проходным диаметром 20 мм, а внутри трубы установлен обтюратор 7 с мягкой манжетой 8.

В противоположном конце трубы имеется упор 9, препятствующий выходу обтюратора из трубы. На шаре-баллоне установлен заправочный вентиль 10.

Устройство работает следующим образом.

После спуска устройства на дно и наполнения трубы 2 водой открывают отсечной клапан 6 и выталкивают столб воды из трубы, создавая гидрореактивную тягу, пропорциональную давлению в шаре-баллоне 1.

Под воздействием тяги с помощью троса 5 отрывают судно от мели и дальнейшее снятие с мели осуществляют с помощью судового двигателя.

Когда обтюратор 7 достигает упора 9, устройство всплывает под действием архимедовой силы. Повторная операция по снятию судна с мели возможна путем быстрой замены использованного шара-баллона на новый.

Пример (расчетный).

Брали шар-баллон 1 диаметром 400 мм с давлением воздуха 250 атм и емкостью 34,0 л и вставляли его в трубу 2 такого же диаметра, фиксируя его гайкой заправочного клапана 10. С помощью тросовых соединений 3, 4, 5 подсоединяли устройство к кормовой лебедке судна и с ее помощью натягивали трос 5.

Открывали отсечной электропневмоклапан 6 и под действием начального давления воздуха, равного 240 атм, начали выталкивание столба воды из трубы длиной 2 м с начальным объемом воды 850 л и начальной тягой 300 т. Когда обтюратор 7 достигнет упора 9, конечное давление в трубе упадет до 25 атм и действие тяги от 300 т до 4 т в течение 0,1 с прекратится.

Масса всего снаряженного устройства составляет 100 кг, и оно под действием архимедовой силы, равной 800-900 кг, всплывает, а остаточное давление в трубе медленно падает из-за недостаточной герметичности, предотвращая заполнение трубы водой.

Источник информации 1. Патент России 2045446 с приоритетом 08.07.91 (Алексеев А.А. и др.).

Формула изобретения

1. Способ снятия судна с мели, заключающийся в том, что берут воздушный шар-баллон высокого давления с управляемым электропневмоклапаном и подсоединяют к нему реактивную трубу, наполненную водой, и опускают все устройство на дно со стороны кормы судна, связывая его с кормовой лебедкой, после чего открывают электропневмоклапан и под действием высокого давления выталкивают из трубы столб воды, создавая тяговое усилие, достаточное для отрыва судна от мели и дальнейшего его движения с помощью судового двигателя.

2. Устройство для снятия судна с мели, состоящее из воздушного шар-баллона с давлением до 250 атм, отсечного пневмоэлектроклапана с проходным диаметром до 200 мм, реактивной трубы диаметром до 400 мм и длиной до 2 м с обтюратором, на выходном конце которой размещены упор для обтюратора и тросовая система, обеспечивающая передачу тягового усилия до 300 т на кормовую лебедку судна.

РИСУНКИ

Рисунок 1