Судно ледового класса, преимущественно, танкер двойного действия, способ плавания судна ледового класса, движительный узел и главная двигательная установка судна ледового класса

Изобретение относится к судостроению и может быть использовано для перевозки преимущественно наливных грузов по акватории как покрытой льдами, так и по чистой воде. Способ плавания судна ледового класса, преимущественно, танкера двойного действия, по открытой и занятой льдами акватории включает передвижение судна, содержащего носовую и кормовую оконечности корпуса с, по крайней мере, одной размещенной, предпочтительно, в кормовой оконечности поворотной относительно отклоненной от вертикали, преимущественно, в диаметральной или параллельной ей плоскости судна оси главной двигательной установкой и движителем. При плавании по занятой льдами акватории движение судна производят, преимущественно, кормовой оконечностью вперед, при этом вектор тяги движителя направляют под углом к плоскости контура ватерлинии вверх в сторону от центра по длине судна, преимущественно, параллельно среднему углу наклона нижележащего участка поверхности днища судна у места размещения главной двигательной установки. При плавании по открытой акватории движение судна выполняют, преимущественно, носовой оконечностью вперед, при этом вектор тяги движителя направляют, преимущественно, параллельно плоскости контура ватерлинии в сторону к центру по длине судна. В судне, движительном узле судна, а также в главной двигательной установке направление вектора тяги движителя изменяют путем поворотов главной двигательной установки вокруг наклонной поворотной оси, которая отклонена на угол α, при этом вектор тяги движителя главной двигательной установки также отклонен от нормали к поворотной оси главной двигательной установки на угол, равный α, причем угол α удовлетворяет условию 0<α≤β/2, где β - угол, величина которого равна величине среднего угла наклона поверхности днища в соответствующей оконечности судна к плоскости контура ватерлинии судна, по меньшей мере, на наклонном участке днища, расположенном ниже уровня точки пересечения поворотной оси главной двигательной установки с осью вектора тяги движителя. Технический результат, достигаемый изобретением, заключается в повышении экономичности и эффективности ходовых качеств ледокольного судна преимущественно двойного действия в акватории, покрытой льдом. 4 н. и 20 з.п. ф-лы, 7 ил.

 

Изобретение (группа изобретений) относится к судостроению и может быть использовано для перевозки грузов по акватории как покрытой льдами, так и по чистой воде.

Из уровня техники известно ледокольное судно, содержащее корпус с носовой и кормовой частями и, по меньшей мере, один движительный узел с вращающимся гребным винтом. Движительный узел такого судна выполнен поворотным вокруг вертикальной оси, а днище кормовой части корпуса выполнено с наклонной относительно горизонтальной плоскости ледоломной поверхностью (см. RU 2075421 С1, 20.03.1997, В 63 В 35/08).

Из уровня техники также известен движительный узел с главной двигательной установкой судна, содержащей двигательный блок, включающий в себя электрический ходовой двигатель с гребным валом, на котором установлен гребной винт, связанный с поворотным, преимущественно вертикальным трубчатым валом, установленным в подшипниках, смонтированных в корпусе судна, причем двигательный блок, за исключением гребного винта, и трубчатый вал заключены в полый кожух (см. RU 2097266 С1, 27.11.1997, В 63 Н 20/00).

Недостатком вышеуказанных решений является низкая сбалансированность тяговых усилий по отношению к обводам судна.

Также известен способ плавания судов в ледовых условиях, включающий движение судна в надводном положении, взламывание ледяного покрова снизу наклонной конической поверхностью носовой части, притапливание разрушенного льда в виде отдельных льдин под кромку канала, при необходимости поворота по курсу перекладку вертикального руля и взлом снизу кромки ледяного канала за счет клинообразной формы бортов (см. RU 2175292 С2, 2001.10.27, В 63 В 35/08).

Недостатком известного способа является узкая специализация способа, направленная исключительно на взламывание льда, в то время как задачей водного транспорта является перевозка (транспортировка), например, грузов, в том числе по открытой воде, где вышеуказанный способ плавания мало необходим.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является повышение экономичности и эффективности ходовых качеств ледокольного судна преимущественно двойного действия, способа ледового плавания, а также оптимизация реактивных усилий движителя относительно обводов корпуса судна.

Поставленная задача в части способа решается за счет того, что способ плавания судна ледового класса, преимущественно танкера двойного действия, по открытой и занятой льдами акватории согласно изобретению включает передвижение судна, содержащего носовую и кормовую оконечности корпуса с, по крайней мере, одной размещенной, предпочтительно, в кормовой оконечности поворотной относительно отклоненной от вертикали, преимущественно, в диаметральной или параллельной ей плоскости судна оси главной двигательной установкой и движителем, причем при плавании по занятой льдами акватории движение судна производят, преимущественно, кормовой оконечностью вперед, при этом вектор тяги движителя направляют под углом к плоскости контура ватерлинии вверх в сторону от центра по длине судна, преимущественно, параллельно среднему углу наклона нижележащего участка днища судна в оконечности, в которой установлена главная двигательная установка, а при плавании по открытой акватории движение судна выполняют, преимущественно, носовой оконечностью вперед, при этом вектор тяги движителя направляют, преимущественно, параллельно плоскости контура ватерлинии в сторону к центру по длине судна, причем направление вектора тяги движителя изменяют путем поворотов главной двигательной установки вокруг наклонной поворотной оси, которая отклонена на угол α, при этом вектор тяги движителя главной двигательной установки также отклонен от нормали к поворотной оси главной двигательной установки на угол, равный α, причем угол α удовлетворяет условию 0<α≤β/2, где β - угол, величина которого равна величине среднего угла наклона поверхности днища в соответствующей оконечности судна к плоскости контура ватерлинии судна, по меньшей мере, на наклонном участке днища, расположенном ниже уровня точки пересечения поворотной оси главной двигательной установки с осью вектора тяги движителя.

Поставленная задача в части судна решается за счет того, что судно, преимущественно, танкер двойного действия ледового класса, согласно изобретению содержит корпус с носовой и кормовой оконечностями с наклонной поверхностью днища, по крайней мере, в кормовой оконечности и, по меньшей мере, одну поворотную с отклоненной от вертикали в диаметральной или параллельной ей плоскости судна на угол α поворотной осью главную двигательную установку с движителем, ось вектора тяги которого также отклонена на угол α от нормали к поворотной оси главной двигательной установки, при этом угол α удовлетворяет условию 0<α≤β/2, где β - угол, величина которого равна величине среднего угла наклона поверхности днища, по крайней мере, в кормовой оконечности к плоскости контура ватерлинии судна, по меньшей мере, на наклонном участке днища, расположенном ниже уровня точки пересечения поворотной оси главной двигательной установки с осью вектора тяги движителя, причем главная двигательная установка установлена с возможностью автономного поворота на углы, обеспечивающие повороты судна в любую сторону или изменение направления вектора движения на противоположное.

Судно может содержать, по крайней мере, две поворотные относительно наклонной поворотной оси главные двигательные установки.

Движитель главной двигательной установки может быть выполнен лопастным в виде гребного винта.

Главная двигательная установка может быть снабжена, преимущественно, электрическим приводом в виде электродвигателя.

Гребной винт с электрическим приводом может быть выполнен реверсного типа.

Главная двигательная установка или главные двигательные установки могут образовывать в совокупности движительно-рулевой комплекс судна.

Гребной винт в положении перед поворотной осью главной двигательной установки может быть наклонен осью вращения - осью вектора тяги вниз в сторону наклона поверхности днища соответствующей оконечности с возможностью создания тяги, обеспечивающей движение судна кормовой оконечностью вперед, а в положении за поворотной осью главной двигательной установки ось вращения гребного винта - ось вектора тяги может быть расположена преимущественно параллельно плоскости контура ватерлинии с возможностью обеспечения тяги преимущественно для движения судна носовой оконечностью вперед.

Гребные винты могут быть выполнены фиксированного шага с диаметром до 7 м, предпочтительно 4÷5,6 м.

Судно может быть выполнено в виде танкера ледового класса и содержит от 8 до 16, предпочтительно 10 грузовых и не менее 2 отстойных танков, при этом корпус, по крайней мере, в зоне размещения грузовых танков выполнен с двойным дном и двойными бортами с ледовым усилением.

Минимальная высота междудонного пространства может составлять не менее 1600, предпочтительно 2000 мм, и оно разделено водонепроницаемыми переборками на балластные цистерны, а на каждом конце междудонных балластных цистерн выполнены горловины-лазы.

Двойные борта могут быть выполнены минимальной шириной, соответствующей минимальной высоте междудонного пространства, а их бортовая обшивка соединена поперечными шпангоутами и связана с внутренней обшивкой, по крайней мере, одной междубортной платформой, расположенной в верхней трети высоты борта.

Судно может быть выполнено дедвейтом не менее 50, предпочтительно 70-90 тысяч тонн.

Кормовая и носовая оконечности судна могут содержать наклонные ледоломные поверхности.

Судно может содержать, по крайней мере, одну поворотную относительно наклонной поворотной оси главную двигательную установку как в кормовой, так и в носовой оконечности.

Поставленная задача в части выполнения движительного узла решается за счет того, что движительный узел судна ледового класса, преимущественно танкера двойного действия, имеющего корпус с оконечностями, завершающимися наклонными участками днища, согласно изобретению содержит главную двигательную установку с движителем, соединяющую установку с корпусом судна поворотно-опорную конструкцию, включающую наклонно расположенные относительно плоскости контура ватерлинии судна кольцевые опорные элементы, предназначенные для поворота установки вокруг оси кольцевых опорных элементов - поворотной оси установки, причем движительный узел выполнен с возможностью поворотов главной двигательной установки с одновременным изменением азимутального угла оси вектора тяги движителя относительно диаметральной или параллельной ей плоскости судна и угла наклона в диапазоне от параллели плоскости контура ватерлинии до параллели нижележащему наклонному участку днища оконечности судна у места размещения движительного узла, для чего плоскости кольцевых опорных элементов установки и ответных им кольцевых опорных элементов судна расположены с наклоном в сторону центра судна под углом α к плоскости контура ватерлинии в диаметральной или параллельной ей плоскости, равным углу отклонения оси вектора тяги движителя от нормали к поворотной оси установки и удовлетворяющему условию 0<α≤β/2, где β - угол наклона нижерасположенного участка днища соответствующей оконечности судна.

Угол между осью вектора тяги движителя и поворотной осью установки движительного узла может составлять составляет 90°+α, а вектор тяги движителя направлен в сторону поворотной оси главной двигательной установки.

Угол между осью вектора тяги движителя и поворотной осью установки движительного узла может составлять 90°-α, вектор тяги движителя направлен в сторону от поворотной оси главной двигательной установки.

Поставленная задача в части главной двигательной установки судна решается за счет того, что главная двигательная установка судна, согласно изобретению расположена, по крайней мере, в одной его оконечности и содержит, по меньшей мере, корпус с двигателем и движителем, при этом она выполнена с возможностью размещения в корпусе судна с отклонением ее поворотной оси от вертикали в диаметральной или параллельной ей плоскости судна на угол α, причем ось вектора тяги движителя также отклонена на угол α от нормали к поворотной оси главной двигательной установки, при этом угол α удовлетворяет условию 0<α≤β/2, где β - угол, величина которого преимущественно равна величине угла наклона поверхности днища соответствующей оконечности к плоскости контура ватерлинии судна, по меньшей мере, на наклонном участке днища, расположенном ниже уровня точки пересечения поворотной оси главной двигательной установки с осью вектора тяги движителя.

Главная двигательная установка судна может быть смонтирована с возможностью автономного поворота на углы, обеспечивающие повороты судна в любую сторону или изменение направления вектора движения на противоположное, а в качестве двигателя используют электродвигатель.

В положении, соответствующем движению судна кормовой оконечностью вперед, ось вектора тяги движителя может быть ориентирована наклонно к плоскости контура ватерлинии судна, а в положении, соответствующем движению носовой оконечностью вперед, ось вектора тяги движителя может быть ориентирована преимущественно параллельно плоскости контура ватерлинии судна.

В случае нелинейного наклона поверхности днища оконечности судна углом наклона поверхности днища к плоскости контура ватерлинии судна может быть принят угол между плоскостью контура ватерлинии судна и плоскостью, касательной к поверхности днища в точке ее максимального или минимального наклона.

В случае нелинейного наклона поверхности днища оконечности судна углом наклона поверхности днища к плоскости контура ватерлинии судна может быть принят угол между плоскостью контура ватерлинии судна и касательной плоскости к поверхности днища в точке ее усредненного наклона.

Движитель может быть выполнен в виде гребного винта и снабжен ледоразрушающими элементами, выполненными в виде лопаток или лопастей, закрепленных перед гребным винтом с возможностью ломки и дробления льда.

Технический результат, достигаемый изобретением, заключается в повышении экономичности и эффективности ходовых качеств ледокольного судна преимущественно двойного действия в акватории, покрытой льдом, за счет оптимизации характеристик расположения движителя, и соответственно, оптимизации вектора потока воды, направляемой от движителя преимущественно параллельно обводам корпуса, обеспечивающим снижение сопротивления трения о корпус судна, а также оптимизации процесса пролома льда за счет подобранных углов расположения направлений движителя и обводов судна при движении судна преимущественно кормовой оконечностью вперед, не снижая при этом характеристик судна при движении по открытой воде преимущественно носовой оконечностью вперед.

Выполнение движительного узла с поворотной осью, отклоненной от вертикали на угол от близкого к нулю до половины величины среднего угла наклона поверхности днища судна к плоскости контура ватерлинии судна одновременно с отклоненной на тот же угол осью вектора тяги движителя, обеспечивает указанный технический результат с увеличением КПД движителя за счет сочетания более оптимального отклонения от горизонта вектора тяги движителя и снижения турбулентного сопротивления воды перед наклонным участком днища судна во время преодоления ледовых преград и обеспечения горизонтального направления вектора тяги при движении судна по открытой воде.

Изобретение поясняется чертежами, на которых:

на фиг.1 изображено судно - танкер двойного действия ледового класса;

на фиг.2 - кормовая оконечность ледокольного судна в положении главной двигательной установки, предназначенной для движения судна, преимущественно, носовой оконечностью вперед;

на фиг.3 - то же, в положении главной двигательной установки, предназначенной для движения судна, преимущественно, кормовой оконечностью вперед;

на фиг.4 - узел А на фиг.2 в варианте главной двигательной установки с углом между осью вектора тяги движителя и поворотной осью установки, составляющим 90°+α;

на фиг.5 - узел В на фиг.3 в варианте главной двигательной установки с углом между осью вектора тяги движителя и поворотной осью установки, составляющим 90°+α;

на фиг.6 - то же, что и на фиг.4, в варианте главной двигательной установки с углом между осью вектора тяги движителя и поворотной осью установки, составляющим 90°-α;

на фиг.7 - то же, что и на фиг.5, в варианте главной двигательной установки с углом между осью вектора тяги движителя и поворотной осью установки, составляющим 90°-α.

Сущность изобретения поясняется нижеприведенными примерами, которые не ограничивают, а тем более не охватывают весь объем притязаний данного изобретения.

Судно 1, преимущественно, танкер двойного действия ледового класса, содержит корпус 2 с носовой 3 и кормовой 4 оконечностями с наклонной поверхностью днища 5, по крайней мере, в кормовой оконечности 4 и, по меньшей мере, одну поворотную с отклоненной от вертикали 6 в диаметральной или параллельной ей плоскости судна 1 на угол α поворотной осью 7 главную двигательную установку 8 с движителем 9, ось вектора тяги 10 которого также отклонена на угол α от нормали 11 к поворотной оси 7 главной двигательной установки 8, при этом угол α удовлетворяет условию 0<α≤β/2, где β - угол, величина которого равна величине среднего угла наклона поверхности днища 5, по крайней мере, в кормовой оконечности 4 к плоскости контура ватерлинии 12 судна 1, по меньшей мере, на наклонном участке днища 5, расположенном ниже уровня точки 13 пересечения поворотной оси 7 главной двигательной установки 8 с осью вектора тяги 10 движителя 9.

Судно 1 содержит, по крайней мере, две поворотные относительно наклонной поворотной оси 7 главные двигательные установки 8.

Главная двигательная установка 8 установлена с возможностью автономного поворота на углы, обеспечивающие повороты судна 1 в любую сторону или изменение направления вектора движения на противоположное.

Движитель 9 главной двигательной установки 8 выполнен лопастным в виде гребного винта.

Главная двигательная установка 8 снабжена, преимущественно, электрическим приводом в виде электродвигателя 14.

Движитель 9 - гребной винт с электрическим приводом выполнен реверсного типа.

Главная двигательная установка 8 или главные двигательные установки 8 образуют в совокупности движительно-рулевой комплекс судна 1.

Движитель 9 - гребной винт в положении перед поворотной осью 7 главной двигательной установки 8 наклонен осью вращения - осью вектора тяги 10 вниз в сторону наклона поверхности днища 5 соответствующей оконечности 4 с возможностью создания тяги, обеспечивающей движение судна 1 кормовой оконечностью 4 вперед, а в положении за поворотной осью 7 главной двигательной установки 8 ось вращения гребного винта - ось вектора тяги 10 расположена преимущественно параллельно плоскости контура ватерлинии 12 с возможностью обеспечения тяги преимущественно для движения судна 1 носовой оконечностью 3 вперед.

Движитель 9 - гребные винты выполнены фиксированного шага с диаметром до 7 м, предпочтительно 4÷5,6 м.

Судно 1 выполнено в виде танкера ледового класса и содержит от 8 до 16, предпочтительно 10 грузовых и не менее 2 отстойных танков (на чертежах не показано), при этом корпус 2, по крайней мере, в зоне размещения грузовых танков (на чертежах не показано) выполнен с двойным дном и двойными бортами (на чертежах не показано) с ледовым усилением (на чертежах не показано).

Минимальная высота междудонного пространства составляет не менее 1600, предпочтительно 2000 мм, и оно разделено водонепроницаемыми переборками (на чертежах не показано) на балластные цистерны (на чертежах не показано), а на каждом конце междудонных балластных цистерн выполнены горловины-лазы (на чертежах не показано).

Двойные борта (на чертежах не показано) выполнены минимальной шириной, соответствующей минимальной высоте междудонного пространства, а их бортовая обшивка соединена поперечными шпангоутами и связана с внутренней обшивкой, по крайней мере, одной междубортной платформой (на чертежах не показано), расположенной в верхней трети высоты борта.

Судно 1 выполнено дедвейтом не менее 50, предпочтительно 70-90 тысяч тонн.

Судно, содержащее наклонные ледоломные поверхности в кормовой и носовой оконечности, на чертежах не показано.

Судно, содержащее, по крайней мере, одну поворотную относительно наклонной поворотной оси главную двигательную установку как в кормовой, так и в носовой оконечности, на чертежах не показано.

Движительный узел 15 судна 1 ледового класса, преимущественно танкера двойного действия, имеющего корпус 2 с оконечностями 3, 4, завершающимися наклонными участками днища 5, содержит главную двигательную установку 8 с движителем 9, соединяющую установку 8 с корпусом 2 судна 1 поворотно-опорную конструкцию 16, включающую наклонно расположенные относительно плоскости контура ватерлинии 12 судна 1 кольцевые опорные элементы 17, предназначенные для поворота установки 8 вокруг оси кольцевых опорных элементов 17 - поворотной оси 7 установки 8, причем движительный узел 15 выполнен с возможностью поворотов главной двигательной установки 8 с одновременным изменением азимутального угла оси вектора тяги 10 движителя 9 относительно диаметральной или параллельной ей плоскости судна 1 и угла наклона в диапазоне от параллели плоскости контура ватерлинии 12 до параллели нижележащему наклонному участку днища 5 оконечности 4 судна 1 у места размещения движительного узла 15, для чего плоскости кольцевых опорных элементов 17 установки 8 и ответных им кольцевых опорных элементов 17 судна 1 расположены с наклоном в сторону центра 18 по длине судна 1 под углом α к плоскости контура ватерлинии 12 в диаметральной или параллельной ей плоскости, равным углу отклонения оси вектора тяги 10 движителя 9 от нормали 11 к поворотной оси 7 установки 8 движительного узла 15 и удовлетворяющему условию 0<α≤β/2, где β - угол наклона нижерасположенного участка днища 5 соответствующей оконечности 4 судна 1.

Угол между осью вектора тяги 10 движителя 9 и поворотной осью 7 установки 8 движительного узла 15 составляет 90°+α, а вектор тяги движителя 9 направлен в сторону поворотной оси 7 главной двигательной установки 8.

Угол между осью вектора тяги 10 движителя 9 и поворотной осью 7 установки 8 движительного узла 15 составляет 90°-α, вектор тяги движителя 9 направлен в сторону от поворотной оси 7 главной двигательной установки 8.

Главная двигательная установка 8 судна 1 расположена, по крайней мере, в одной его оконечности 4 и содержит, по меньшей мере, корпус 2 с двигателем 19 и движителем 9. Главная двигательная установка 8 выполнена с возможностью размещения в корпусе 2 судна 1 с отклонением ее поворотной оси 7 от вертикали 6 в диаметральной или параллельной ей плоскости судна 1 на угол α, причем ось вектора тяги 10 движителя 9 также отклонена на угол α от нормали 11 к поворотной оси 7 главной двигательной установки 8, при этом угол α удовлетворяет условию 0<α≤β/2, где β - угол, величина которого преимущественно равна величине угла наклона поверхности днища 5 соответствующей оконечности 4 к плоскости контура ватерлинии 12 судна 1, по меньшей мере, на наклонном участке днища 5, расположенном ниже уровня точки 13 пересечения поворотной оси 7 главной двигательной установки 8 с осью вектора тяги 10 движителя 9.

Главная двигательная установка 8 судна 1 смонтирована с возможностью автономного поворота на углы, обеспечивающие повороты судна 1 в любую сторону или изменение направления вектора движения на противоположное, а в качестве двигателя 19 используют электродвигатель 14.

В положении, соответствующем движению судна 1 кормовой оконечностью 4 вперед, ось вектора тяги 10 движителя 9 ориентирована наклонно к плоскости контура ватерлинии 12 судна 1, а в положении, соответствующем движению носовой оконечностью 3 вперед, ось вектора тяги 10 движителя 9 ориентирована преимущественно параллельно плоскости контура ватерлинии 12 судна 1.

В случае нелинейного наклона поверхности днища 5 оконечности 4 судна углом наклона поверхности днища 5 к плоскости контура ватерлинии 12 судна 1 принят угол между плоскостью контура ватерлинии 12 судна 1 и плоскостью, касательной к поверхности днища 5 в точке ее максимального или минимального наклона.

В случае нелинейного наклона поверхности днища 5 оконечности 4 судна 1 углом наклона поверхности днища 5 к плоскости контура ватерлинии 12 судна 1 принят угол между плоскостью контура ватерлинии 12 судна 1 и касательной плоскости к поверхности днища 5 в точке ее усредненного наклона.

Движитель 9 выполнен в виде гребного винта и снабжен ледоразрушающими элементами (на чертежах не показаны), выполненными в виде лопаток или лопастей, закрепленных перед гребным винтом с возможностью ломки и дробления льда.

Работа вышеописанных устройств поясняется и раскрывается в примере выполнения способа плавания судна ледового класса по открытой и занятой льдами акватории.

Способ плавания судна 1 ледового класса по открытой и занятой льдами акватории включает передвижение судна 1, содержащего носовую 3 и кормовую 4 оконечности корпуса 2 с, по крайней мере, одной размещенной, предпочтительно, в кормовой оконечности 4 поворотной относительно отклоненной от вертикали 6, преимущественно, в диаметральной или параллельной ей плоскости судна 1 оси 7 главной двигательной установкой 8 и движителем 9, причем при плавании по занятой льдами акватории движение судна 1 производят, преимущественно, кормовой оконечностью 4 вперед, при этом вектор тяги движителя 9 направляют под углом к плоскости контура ватерлинии 12 вверх в сторону от центра 18 по длине судна 1, преимущественно, параллельно среднему углу наклона нижележащего участка днища 5 судна 1 в оконечности 4, в которой установлена главная двигательная установка 8, а при плавании по открытой акватории движение судна 1 выполняют, преимущественно, носовой оконечностью 3 вперед, при этом вектор тяги движителя 9 направляют, преимущественно, параллельно плоскости контура ватерлинии 12 в сторону к центру 18 по длине судна 1, причем направление вектора тяги движителя 9 изменяют путем поворотов главной двигательной установки 8 вокруг наклонной поворотной оси 7, которая отклонена на угол α, при этом вектор тяги движителя 9 главной двигательной установки 8 также отклонен от нормали 11 к поворотной оси 7 главной двигательной установки 8 на угол равный α, причем угол α удовлетворяет условию 0<α≤β/2, где β - угол, величина которого равна величине среднего угла наклона поверхности днища 5 в соответствующей оконечности 4 судна 1 к плоскости контура ватерлинии 12 судна 1, по меньшей мере, на наклонном участке днища 5, расположенном ниже уровня точки 13 пересечения поворотной оси 7 главной двигательной установки 8 с осью вектора тяги 10 движителя 9.

1. Способ плавания судна ледового класса, преимущественно, танкера двойного действия, по открытой и занятой льдами акватории, характеризующийся тем, что он включает передвижение судна, содержащего носовую и кормовую оконечности корпуса с, по крайней мере, одной размещенной, предпочтительно, в кормовой оконечности поворотной относительно отклоненной от вертикали, преимущественно, в диаметральной или параллельной ей плоскости судна оси главной двигательной установкой и движителем, причем при плавании по занятой льдами акватории движение судна производят, преимущественно, кормовой оконечностью вперед, при этом вектор тяги движителя направляют под углом к плоскости контура ватерлинии вверх в сторону от центра по длине судна, преимущественно, параллельно среднему углу наклона нижележащего участка поверхности днища судна у места размещения главной двигательной установки, а при плавании по открытой акватории движение судна выполняют, преимущественно, носовой оконечностью вперед, при этом вектор тяги движителя направляют, преимущественно, параллельно плоскости контура ватерлинии в сторону к центру по длине судна, причем направление вектора тяги движителя изменяют путем поворотов главной двигательной установки вокруг наклонной поворотной оси, которая отклонена на угол α, при этом вектор тяги движителя главной двигательной установки также отклонен от нормали к поворотной оси главной двигательной установки на угол, равный α, причем угол α удовлетворяет условию 0<α≤β/2, где β - угол, величина которого равна величине среднего угла наклона поверхности днища в соответствующей оконечности судна к плоскости контура ватерлинии судна, по меньшей мере, на наклонном участке днища, расположенном ниже уровня точки пересечения поворотной оси главной двигательной установки с осью вектора тяги движителя.

2. Судно ледового класса, преимущественно, танкер двойного действия, характеризующееся тем, что оно содержит корпус с носовой и кормовой оконечностями с наклонной поверхностью днища, по крайней мере, в кормовой оконечности и, по меньшей мере, одну поворотную с отклоненной от вертикали в диаметральной или параллельной ей плоскости судна на угол α поворотной осью главную двигательную установку с движителем, ось вектора тяги которого также отклонена на угол α от нормали к поворотной оси главной двигательной установки, при этом угол α удовлетворяет условию 0<α≤β/2, где β - угол, величина которого равна величине среднего угла наклона поверхности днища, по крайней мере, в кормовой оконечности к плоскости контура ватерлинии судна, по меньшей мере, на наклонном участке днища, расположенном ниже уровня точки пересечения поворотной оси главной двигательной установки с осью вектора тяги движителя, причем главная двигательная установка установлена с возможностью автономного поворота на углы, обеспечивающие повороты судна в любую сторону или изменение направления вектора движения на противоположное.

3. Судно по п.2, отличающееся тем, что оно содержит, по крайней мере, две поворотные относительно наклонной поворотной оси главные двигательные установки.

4. Судно по п.2, отличающееся тем, что движитель главной двигательной установки выполнен лопастным в виде гребного винта.

5. Судно по п.4, отличающееся тем, что главная двигательная установка снабжена, преимущественно, электрическим приводом в виде электродвигателя.

6. Судно по п.5, отличающееся тем, что гребной винт с электрическим приводом выполнен реверсного типа.

7. Судно по п.2, отличающееся тем, что главная двигательная установка или главные двигательные установки образуют в совокупности движительно-рулевой комплекс судна.

8. Судно по любому из пп.4-6, отличающееся тем, что гребной винт в положении перед поворотной осью главной двигательной установки наклонен осью вращения - осью вектора тяги вниз в сторону наклона поверхности днища соответствующей оконечности с возможностью создания тяги, обеспечивающей движение судна кормовой оконечностью вперед, а в положении за поворотной осью главной двигательной установки ось вращения гребного винта - ось вектора тяги расположена преимущественно параллельно плоскости контура ватерлинии с возможностью обеспечения тяги преимущественно для движения судна носовой оконечностью вперед.

9. Судно по любому из пп.4-6, отличающееся тем, что гребные винты выполнены фиксированным шагом с диаметром до 7 м, предпочтительно 4÷5,6 м.

10. Судно по п.2, отличающееся тем, что оно выполнено в виде танкера ледового класса и содержит от 8 до 16, предпочтительно 10, грузовых и не менее 2 отстойных танков, при этом корпус, по крайней мере, в зоне размещения грузовых танков выполнен с двойным дном и двойными бортами с ледовым усилением.

11. Судно по п.10, отличающееся тем, что минимальная высота междудонного пространства составляет не менее 1600, предпочтительно 2000 мм и оно разделено водонепроницаемыми переборками на балластные цистерны, а на каждом конце междудонных балластных цистерн выполнены горловины-лазы.

12. Судно по п.10, отличающееся тем, что двойные борта выполнены с минимальной шириной, соответствующей минимальной высоте междудонного пространства, а их бортовая обшивка соединена поперечными шпангоутами и связана с внутренней обшивкой, по крайней мере, одной междубортной платформой, расположенной в верхней трети высоты борта.

13. Судно по п.2, отличающееся тем, что оно выполнено дедвейтом не менее 50, предпочтительно 70-90 тысяч тонн.

14. Судно по п.2, отличающееся тем, что кормовая и носовая оконечности судна содержат наклонные ледоломные поверхности.

15. Судно по п.14, отличающееся тем, что оно содержит, по крайней мере, одну поворотную относительно наклонной поворотной оси главную двигательную установку, как в кормовой, так и в носовой оконечности.

16. Движительный узел судна ледового класса, имеющего корпус с оконечностями, завершающимися наклонными участками днища, характеризующийся тем, что он содержит главную двигательную установку с движителем, соединяющую установку с корпусом судна, поворотно-опорную конструкцию, включающую наклонно расположенные относительно плоскости контура ватерлинии судна кольцевые опорные элементы, предназначенные для поворота установки вокруг оси кольцевых опорных элементов - поворотной оси установки, причем движительный узел выполнен с возможностью поворотов главной двигательной установки с одновременным изменением азимутального угла оси вектора тяги движителя относительно диаметральной или параллельной ей плоскости судна и угла наклона в диапазоне от параллели плоскости контура ватерлинии до параллели нижележащему наклонному участку днища оконечности судна у места размещения движительного узла, для чего плоскости кольцевых опорных элементов установки и ответных им кольцевых опорных элементов судна расположены с наклоном в сторону центра судна под углом α к плоскости контура ватерлинии в диаметральной или параллельной ей плоскости, равным углу отклонения оси вектора тяги движителя от нормали к поворотной оси установки и удовлетворяющим условию 0<α≤β/2, где β - угол наклона нижерасположенного участка днища соответствующей оконечности судна.

17. Движительный узел по п.16, отличающийся тем, что угол между осью вектора тяги движителя и поворотной осью установки движительного узла составляет 90°+α, а вектор тяги движителя направлен в сторону поворотной оси главной двигательной установки.

18. Движительный узел по п.16, отличающийся тем, что угол между осью вектора тяги движителя и поворотной осью установки движительного узла составляет 90°-α, вектор тяги движителя направлен в сторону от поворотной оси главной двигательной установки.

19. Главная двигательная установка судна ледового класса, характеризующаяся тем, что она расположена, по крайней мере, в одной его оконечности и содержит, по меньшей мере, корпус с двигателем и движителем, при этом она выполнена с возможностью размещения в корпусе судна с отклонением ее поворотной оси от вертикали в диаметральной или параллельной ей плоскости судна на угол α, причем ось вектора тяги движителя также отклонена на угол α от нормали к поворотной оси главной двигательной установки, при этом угол α удовлетворяет условию 0<α≤β/2, где β - угол, величина которого преимущественно равна величине угла наклона поверхности днища соответствующей оконечности к плоскости контура ватерлинии судна, по меньшей мере, на наклонном участке днища, расположенном ниже уровня точки пересечения поворотной оси главной двигательной установки с осью вектора тяги движителя.

20. Главная двигательная установка судна по п.19, отличающаяся тем, что она смонтирована с возможностью автономного поворота на углы, обеспечивающие повороты судна в любую сторону или изменение направления вектора движения на противоположное, а в качестве двигателя используют электродвигатель.

21. Главная двигательная установка судна по п.19, отличающаяся тем, что в положении, соответствующем движению судна кормовой оконечностью вперед, ось вектора тяги движителя ориентирована наклонно к плоскости контура ватерлинии судна, а в положении, соответствующем движению носовой оконечностью вперед, ось вектора тяги движителя ориентирована преимущественно параллельно плоскости контура ватерлинии судна.

22. Главная двигательная установка судна по п.19, отличающаяся тем, что в случае нелинейного наклона поверхности днища оконечности судна углом наклона поверхности днища к плоскости контура ватерлинии судна принят угол между плоскостью контура ватерлинии судна и плоскостью, касательной к поверхности днища в точке ее максимального или минимального наклона.

23. Главная двигательная установка судна по п.19, отличающаяся тем, что в случае нелинейного наклона поверхности днища оконечности судна углом наклона поверхности днища к плоскости контура ватерлинии судна принят угол между плоскостью контура ватерлинии судна и касательной плоскости к поверхности днища в точке ее усредненного наклона.

24. Главная двигательная установка судна по п.19, отличающаяся тем, что движитель выполнен в виде гребного винта и снабжен ледоразрушающими элементами, выполненными в виде лопаток или лопастей, закрепленных перед гребным винтом с возможностью ломки и дробления льда.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к судостроению, в частности к способу транспортировки наливных грузов с использованием танкеров. .

Изобретение относится к несущим системам для судовых пропульсивных установок, способам монтажа двигательных модулей этих установок и штыревым соединителям стыковочных средств, обеспечивающих проведение указанного монтажа.

Изобретение относится к судостроению, в частности к приводной системе гребного винта, а также к способу обеспечения движения судна и управления им по курсу. .

Изобретение относится к судостроению и касается конструирования обводов кормовой оконечности судна, оборудованной движительно-рулевым комплексом (ДРК). .

Изобретение относится к судостроению и касается конструирования обводов кормовой оконечности судна, оборудованного движительно-рулевым комплексом (ДРК). .

Изобретение относится к судостроению, а именно к судовым движительно-рулевым комплексам. .

Изобретение относится к области судовых движительно-рулевых комплексов. .

Изобретение относится к области судостроения, в частности к судовым движительно-рулевым комплексам. .

Изобретение относится к водному транспорту, в частности к судостроению, и касается создания многофункциональных транспортно-перегрузочных комплексов для освоения малых рек, доставки грузов в малодоступные районы и т.д.

Изобретение относится к судостроению и касается создания судовых пропульсивных и/или рулевых комплексов, по крайней мере, частично окруженных водой. .

Изобретение относится к области судостроения, в частности к морской пропульсивной установке, работающей на нетрадиционном топливе, которое получено из бытовых и/или производственных технологических отходов, а также к способу, связанному с этой установкой.

Изобретение относится к судостроению, а именно к системам дистанционного управления судовыми двигателями. .

Изобретение относится к судостроению, а именно к судовым энергетическим установкам. .

Изобретение относится к судостроению, а именно к разборным понтонам. .

Изобретение относится к судостроению, а более конкретно к монтажу судового оборудования на амортизаторах. .

Изобретение относится к области экспериментальной гидродинамики, в частности к области экспериментального исследования и отработки элементов пропульсивных комплексов и энергосиловых установок подводных аппаратов.

Изобретение относится к судостроению, в частности к дистанционным приводам и системам управления судовыми двигателями, преимущественно судовыми газотурбинными двигателями.

Изобретение относится к судостроению, в частности к приводной системе гребного винта, а также к способу обеспечения движения судна и управления им по курсу. .

Изобретение относится к области судостроения, в частности к сооружению устройств, содержащих подводные суда для разрушения ледяного покрова резонансными изгибно-гравитационными волнами.

Изобретение относится к судостроению и может быть использовано для перевозки преимущественно наливных грузов по акватории как покрытой льдами, так и по чистой воде

Наверх