Ледокольное судно



Ледокольное судно
Ледокольное судно

 


Владельцы патента RU 2483966:

Федеральное государственное унитарное предприятие "Крыловский государственный научный центр" (RU)

Изобретение относится к области судостроения и касается вопроса создания ледокольных судов, предназначенных для прокладки широкого ледяного канала. Ледокольное судно содержит корпус, состоящий из основного головного корпуса и жестко связанных с ним побортно расположенных симметрично относительно диаметральной плоскости судна двух боковых корпусов. Судно имеет наклонный форштевень и разваленные борта, а также движительно-рулевой комплекс, установленный на головном корпусе. Боковые корпуса размещены со смещением вниз по потоку от головного корпуса так, что линия, проходящая через их форштевни на уровне ватерлинии, отстоит от параллельной ей линии, проходящей на уровне ватерлинии через ахтерштевень головного корпуса, на расстояние не менее 0,1 ширины головного корпуса по его миделю. Боковые корпуса оборудованы движителями, имеют одинаковую ширину и по обе стороны от головного корпуса размещены с отстоянием их диаметральных плоскостей от диаметральной плоскости ледокольного судна на расстояние, не менее чем определяемое из соотношения:

l B г + В б 2 + 5, м

где Вг и Вб - ширина соответственно головного и бокового корпуса по миделю. Предлагаемое ледокольное судно обеспечивает снижение ледового сопротивления при создании ледоколом широкого канала во льдах для безопасной проводки крупнотоннажных судов, снижение потребляемой им мощности при прокладке канала, улучшение проходимости при движении во льдах задним ходом. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к области судостроения и касается вопроса создания ледокольных судов, предназначенных для прокладки широкого ледяного канала, обеспечивающего безопасную проводку крупнотоннажных судов во льдах.

Известен асимметричный ледокол, оборудованный тремя винторулевыми колонками, имеющий возможность передвигаться лагом, прокладывая при этом широкий (примерно равный длине ледокола) канал во льдах. (Arctic Passion News, №2, Finland, 2010).

Недостатком известного асимметричного ледокола является повышенное ледовое сопротивление при движении лагом, которое резко снижает его ледопроходимость при имеющейся мощности энергетической установки.

Известна также модель ледокола - тримарана, предназначенная для прокладки широкого канала во льдах (40 лет ледовых модельных испытаний. Рекламная брошюра фирмы Aker Arctic Technology Inc., Финляндия, 2009), приятая за прототип. Модель представляет собой головной корпус, имеющий ледокольные обводы корпуса с наклонным форштевнем и разваленными бортами два аутригера, расположенных побортно в кормовой части, которые расширяют ледяной канал, проложенный основным корпусом.

Недостатками известного ледокольного судна являются повышенное ледовое сопротивление при движении во льдах, вызванное уширением корпуса за счет использования аутригеров, которое приводит к необходимости значительного увеличения мощности главной энергетической установки будущего судна, а также плохая проходимость во льдах при движении задним ходом.

Задачей предлагаемого изобретения является снижение ледового сопротивления при создании ледоколом широкого канала во льдах для безопасной проводки крупнотоннажных судов при одновременном снижении затрат по мощности, потребляемой ледокольным судном при прокладке канала, а также улучшение проходимости ледокольного судна при движении во льдах задним ходом.

Это достигается тем, что в ледокольном судне, включающем корпус, состоящий из основного головного корпуса и жестко связанных с ним побортно расположенных симметрично относительно диаметральной плоскости судна двух боковых корпусов, и имеющий наклонный форштевень и разваленные борта, а также движительно-рулевой комплекс, установленный на головном корпусе, по изобретению боковые корпуса размещены со смещением вниз по потоку от головного корпуса так, что линия, проходящая через их форштевни на уровне ватерлинии, отстоит от параллельной ей линии, проходящей на уровне ватерлинии через ахтерштевень головного корпуса, на расстоянии не менее 0,1 ширины головного корпуса по его миделю. Боковые корпуса оборудованы движителями, имеют одинаковую ширину и по обе стороны от головного корпуса размещены с отстоянием их диаметральных плоскостей от диаметральной плоскости ледокольного судна на расстоянии не менее чем определяемом из соотношения:

l B г + В б 2 + 5, м ,

где Вг и Вб - ширина соответственно головного и бокового корпуса по миделю.

Кроме того, в корпус ледокольного судна введен жестко связанный с ним замыкающий корпус, оборудованный винторулевой колонкой, расположенный за головным и боковыми корпусами по диаметральной плоскости ледокольного судна с отстоянием от боковых корпусов вниз по потоку на величину, определяемую расстоянием между линией, проходящей через ахтерштевни боковых корпусов на уровне их ватерлинии, и параллельной ей линией, проходящей через форштевень замыкающего корпуса также на уровне его ватерлинии, равном 0,1 ширины головного корпуса по миделю, при этом ширина замыкающего корпуса по миделю не превышает аналогичную ширину головного корпуса.

Размещение боковых корпусов со смещением вниз по потоку от головного корпуса на расстояие не менее 0,1 ширины головного корпуса по миделю улучшает прохождение обломков битого льда между корпусами ледокола, что приводит к снижению сопротивлению движения судна, а следовательно, к снижению потребляемых мощностных затрат.

Выполнение боковых корпусов с одинаковой шириной по миделю и их одинаковое расположение по обе стороны от головного корпуса позволяет повысить устойчивость судна на курсе, что также приводит к снижению сопротивления ледокольного судна.

Наибольшая ширина создаваемого ледоколом канала обеспечивается размещением боковых корпусов по обе стороны от головного на расстоянии не менее чем определяемом выше соотношением, обеспечивает свободную проходимость с наименьшим сопротивлением обломков битого льда и, соответственно, снижение сопротивления ледокольного судна, и кроме того, создание ледоколом наиболее возможного по ширине канала для прохождения судов.

Оснащение боковых корпусов движителями обеспечивает повышенные тяговые характеристики при минимальных затратах.

Введение в корпус ледокольного судна замыкающего корпуса и расположение его за головным по его диаметральной плоскости на расстоянии от головного корпуса на расстоянии не менее чем 0,1 ширины последнего и оснащение его винторулевой колонкой повышает маневренные характеристики ледокольного судна, а также его тяговые характеристики при движении во льдах задним ходом, и обеспечивает свободное прохождение между корпусами ледокольного судна обломков битого льда.

Такое расположение корпусов ледокольного судна оказывает влияние на характер разрушения ледяного покрова бортовыми корпусами. Они будут разрушать лед, скалывая и направляя значительные его куски в канал, прокладываемый головным корпусом. Это приводит к снижению ледового сопротивления ледокольного судна в целом.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется фигурами, где на фиг.1 показана схема предлагаемого ледокольного судна (вид сверху) с тремя корпусами, а на фиг. с четырьмя корпусами.

Ледокольное судно содержит корпус, имеющий наклонный форштевень и разваленные борта (не показаны) и состоящий из жестко связанных платформой 1 между собой головного корпуса 2, оснащенного движителем 3 и побортно расположенных у головного корпуса 2, симметрично относительно ДП последнего и с отстоянием в обе стороны от него двух боковых корпусов 4 (фиг.1). Боковые корпуса 4 оснащены движителями 5 и расположены со смещением вниз по потоку от головного корпуса 2 на расстоянии не менее 0,1 ширины головного корпуса по его миделю, а по обе стороны от головного корпуса 2 они расположены с отстоянием от него на расстоянии не менее чем определяемом приведенным выше соотношением.

Кроме того, в корпус ледокольного судна введен жестко связанный с ним замыкающий корпус 6 (фиг.2), оборудованный винторулевой колонкой 7, который расположен за головным 2 и боковыми 4 корпусами в диаметральной плоскости ледокольного судна с отстоянием от боковых корпусов 4 вниз по потоку на расстоянии, равном 0,1 ширины головного корпуса по миделю, при этом ширина замыкающего корпуса 6 по миделю не превышает аналогичную ширину головного корпуса 2. Боковые корпуса 4 и замыкающий корпус 6 имеют наклонный форштевень и развал бортов (не указаны).

Предлагаемое ледокольное судно работает следующим образом.

При движении ледокольного судна во льдах головной корпус 2 разрушает ледяной покров, образуя канал 8, ширина которого примерно равна ширине головного корпуса 2. Боковые корпуса 4 также разрушают ледяной покров, скалывая льдины 9 в канал 8 за головным корпусом 2. Внешние по отношению к каналу 8 борта 10 боковых корпусов 4 формируют широкий ледяной канал 11, наполненный битым льдом 12 (фиг.1).

В четыхкорпусном варианте замыкающий корпус 6 движется в битом льду 12, который проходит в пространстве, образованном между замыкающим корпусом 6 боковыми корпусами 4 (фиг.2).

Движение и управление трехкорпусным ледокольным судном осуществляется за счет работы трех движителей 3, 5, установленных соответственно на головном 2 и боковых корпусах 4, а четырехкорпусным ледокольным судном - дополнительно за счет работы винторулевой колонки 7 замыкающего корпуса 6.

Предлагаемое ледокольное судно обеспечивает снижение ледового сопротивления при создании ледоколом широкого канала во льдах для безопасной проводки крупнотоннажных судов и потребляемой им мощности при прокладке канала, а также улучшение его ледопроходимости при движении во льдах задним ходом, что его выгодно отличает от прототипа. Причем по расчетам ледовое сопротивление такого судна составит 0,5-0,7 от полного ледового сопротивления традиционного однокорпусного ледокольного судна.

1. Ледокольное судно, включающее корпус, состоящий из основного головного корпуса и жестко связанных с ним побортно расположенных симметрично относительно диаметральной плоскости судна двух боковых корпусов, и имеющий наклонный форштевень и разваленные борта, а также движительно-рулевой комплекс, установленный на головном корпусе, отличающееся тем, что боковые корпуса размещены со смещением вниз по потоку от головного корпуса так, что линия, проходящая через их форштевни на уровне ватерлинии, отстоит от параллельной ей линии, проходящей на уровне ватерлинии через ахтерштевень головного корпуса, на расстояние не менее 0,1 ширины головного корпуса по его миделю, причем боковые корпуса оборудованы движителями, имеют одинаковую ширину и по обе стороны от головного корпуса размещены с отстоянием их диаметральных плоскостей от диаметральной плоскости ледокольного судна на расстояние l, не менее чем определяемое из соотношения:
l B г + В б 2 + 5, м
где Вг и Вб - ширина соответственно головного и бокового корпусов по миделю.

2. Ледокольное судно по п.1, отличающееся тем, что в его корпус введен жестко связанный с ним замыкающий корпус, оборудованный винторулевой колонкой, расположенный за головным и боковыми корпусами в диаметральной плоскости ледокольного судна с отстоянием от боковых корпусов вниз по потоку на величину, определяемую расстоянием между линией, проходящей через ахтерштевни боковых корпусов на уровне их ватерлинии, и параллельной ей линией, проходящей через форштевень замыкающего корпуса также на уровне его ватерлинии, равном 0,1 ширины головного корпуса по миделю, при этом ширина замыкающего корпуса по миделю не превышает аналогичную ширину головного корпуса.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области борьбы с разливами нефти и к способу сдерживания разливов нефти. .

Изобретение относится к водному транспорту и касается создания морских объектов в виде судов активного ледового плавания или объектов специального назначения, предназначенных для постоянной эксплуатации в сложных ледовых условиях (например, буровых и нефтегазодобывающих платформ).

Изобретение относится к области обеспечения безопасной эксплуатации добычных платформ в арктических морях. .

Изобретение относится к способу, согласно ограничительной части пункта 1 формулы изобретения, создания водного судна, главным образом, ледокола или грузового судна, танкера или подобного транспортного судна с улучшенными характеристиками проникновения в лед, при этом судно имеет корпус с первым концом и вторым концом и снабжено на втором конце узлом двигателя, которое создает основную двигательную силу судна, тогда как судно перемещается любым концом вперед, и рулевое управление судна, в соответствии с чем упомянутый второй конец судна имеет такую форму и размеры, чтобы как таковой он имел бы характеристики эффективного проникновения в лед.

Изобретение относится к ледотехнике и касается технологии разрушения ледяного покрова для вскрытия прохода через ледовое поле. .

Изобретение относится к водному транспорту и может быть использовано при транспортировке нестандартных, крупногабаритных, тяжеловесных грузов в акваториях с ледовым покровом в любой ледовой обстановке.
Изобретение относится к ледокольному флоту и, в частности, касается технологии разрушения ледяного покрова. .
Изобретение относится к ледотехнике и касается технологии выполнения ледокольных работ с помощью амфибийных судов на воздушной подушке. .

Изобретение относится к ледотехнике, в частности к выполнению ледокольных работ судами на воздушной подушке. .
Изобретение относится к разрушению ледяного покрова с помощью взрыва. .

Изобретение относится к области судостроения, преимущественно к судам с атомной энергетической установкой, эксплуатируемых на трассах Северного Морского пути

Изобретение относится к области судостроения, в частности к танкерам ледового класса. Корпус танкера содержит днище, второе дно, вертикальные борта, балластные цистерны, верхнюю палубу, грузовую зону с размещенными последовательно грузовыми танками в виде ряда, ориентированного по длине судна, симметрично относительно его диаметральной плоскости, которые имеют продольные и поперечные переборки и днище плоской конструкции. Набор в зоне ледового пояса имеет усиление. В зоне расположения рулевого устройства имеется элемент, частично защищающий силовые элементы рулевого устройства танкера от ударов льда на заднем ходу судна. Корпус танкера выполнен мелкосидящим. Носовая оконечность имеет ледокольную форму с уступом в нижней части форштевня и установленным в нем подруливающим устройством. Кормовая оконечность выполнена с продольным полутуннелем в диаметральной плоскости. На горизонтальных площадках установлены две полноповоротные главные движительно-рулевые колонки. Защитный элемент имеет два уступа, расположенных побортно от туннеля в корму от горизонтальных площадок. На транце установлено устройство для проводки танкера ледоколом в режиме толкания. Технический результат заключается в повышении ледопроходимости и маневренности на малых ходах и обеспечении позиционирования при более тяжелых метеорологических условиях. 4 ил.

Изобретение относится к ледокольным работам. Способ разрушения ледяного покрова основан на создания подо льдом гидроудара и включает подсоединение эластичной камеры с положительной плавучестью тросом к подводному судну. При этом эластичной камере придают ускорение. Технический результат заключается в повышении эффективности разрушения ледяного покрова. 1 ил.

Изобретение относится к области судостроения и касается вопросов конструкции судна ледового плавания и компоновки его пропульсивного комплекса. Кормовая оконечность судна ледового плавания имеет корпус с кормовым подзором, размещенный в кормовом подзоре движительно-рулевой комплекс, включающий установленную в диаметральной плоскости судна центральную пропульсивную винтовую установку и побортно установленные и расположенные на площадке пропульсивные установки в виде полноповоротных винто-рулевых колонок с гребным винтом, и наклонный ахтерштевень. Центральная пропульсивная установка выполнена также в виде полноповоротной винто-рулевой колонки с гребным винтом и расположена со смещением в корму от уровня плоскости дисков гребных винтов бортовых винто-рулевых колонок на расстояние, обеспечивающее бесконтактный с гребными винтами взаимный поворот центральной и бортовых винто-рулевых колонок на 360 градусов. Все три пропульсивные установки расположены на одной плоской горизонтальной площадке, огороженной сверху ледовым выступом, имеющим угол уклона в диаметральной плоскости судна γ, равный 30-50 градусов. Кормовая часть судна выше ледового выступа имеет форму ледокольного носа, а кормовые обводы ниже упомянутой площадки, примыкающие к днищу, имеют клиновидную форму с S-образными ватерлиниями. Угол наклона ахтерштевня судна к горизонту φ составляет 15-25 градусов, а угол входа кормовой конструктивной ватерлинии судна α на расстоянии от его диаметральной плоскости, равном 1/4 ширины судна, составляет 38-45 градусов. Технический результат заключается в улучшении маневренности и ходкости судна ледового плавания в режиме заднего хода при наличии ледового покрова. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение может быть использовано при разрушении льда с использованием судов, в частности ледоколов. Способ разрушения льда заключается в том, что непосредственно перед раскалыванием льда в результате механического воздействия на лед судна, как минимум, одну выбранную область поверхности льда, а также незначительную часть его толщи вблизи упомянутой области облучают под заданным углом мощным сфокусированным инфракрасным излучением, энергия которого достаточна, по крайней мере, для расплавления поверхности льда с образованием проталины. Предварительно упомянутую область выбирают как одну из наиболее вероятных для распространения трещины, образовывающейся вследствие упомянутого механического воздействия, учитывая текущий характер распространения упомянутой трещины и/или накопленный в отношении такого характера статистический материал, и/или учитывая карту дефектов льда. Технический результат заключается в повышении эффективности разрушения льда за счет энергетически малозатратного снижения прочности льда перед оказанием на него механического воздействия посредством судна. 24 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к ледокольным работам. Сущность изобретения: судно на воздушной подушке движется по ледяному покрову и возбуждает во льду резонансные изгибно-гравитационные волны (ИГВ), при этом на лед создаются дополнительные нагрузки с помощью гидропушки, предварительно установленной на судне, выстреливающей порции воды с частотой, равной частоте резонансных ИГВ, в направлении движения судна на расстояние, равное ¾ длины резонансных ИГВ от места нахождения судна, вызывая у судна знакопеременный дифферент. Изобретение позволяет увеличить толщину разрушаемого льда. 1 ил.

Изобретение относится к области судостроения, в частности к подводным судам, разрушающим ледяной покров резонансными изгибно-гравитационными волнами. Способ разрушения ледяного покрова осуществляют путем возбуждения во льду резонансных изгибно-гравитационных волн при движении подводного судна, при этом под ледяным покровом дополнительно создают гидравлический удар посредством резкого торможения подводного судна и образования в кормовой оконечности в момент торможения судна местного гидравлического сопротивления. Местное гидравлическое сопротивление создают посредством периодического открытия и закрытия раскрывающихся вертикальных и горизонтальных кормовых рулей с частотой, равной частоте возбуждаемых резонансных изгибно-гравитационных волн. Технический результат заключается в повышении эффективности разрушения ледяного покрова подводным судном. 2 ил.

Изобретение относится к области судостроения. Буксируемое устройство имеет корпус, который состоит из симметрично расположенных относительно диаметральной плоскости устройства двух боковых ледокольных корпусов и центрального вспомогательного ледокольного корпуса, который расположен в диаметральной плоскости устройства впереди боковых ледокольных корпусов так, что плоскость его мидель-шпангоута находится вблизи линии, проходящей через форштевни двух боковых ледокольных корпусов, а его ширина по миделю равна не менее 0,2 аналогичной ширины боковых ледокольных корпусов. Центральный вспомогательный и боковые ледокольные корпусы имеют наклонный форштевень и жестко соединены между собой рамой. Боковые ледокольные корпусы выполнены относительно своей диаметральной плоскости несимметричными, их внешние борта являются прямостенными и имеют одинаковую ширину по миделю. Достигается снижение сопротивления движению ледокольного судна во льдах, обеспечивается прокладка широкого судоходного канала. 1 ил.

Изобретение относится к области судостроения и касается создания ледостойких платформ для освоения месторождений нефти и газа на шельфе замерзающих морей. Морская технологическая ледостойкая плавучая платформа оборудована выносным турельным устройством, состоящим из блока и размещенной в нем турели, расположенным вне корпуса платформы и обеспечивающим ей возможность самопроизвольного разворота в направлении действия главного вектора внешних сил, и удерживается на месте с помощью якорной системы удержания, соединенной с турелью. Блок с турелью расположены под водой носовее носового перпендикуляра на расстоянии не меньшем, чем половина разности между наибольшей длиной платформы и длиной между перпендикулярами. Вершина блока находится на уровне основной плоскости платформы, блок имеет осесимметричную относительно вертикальной оси форму корпуса и прикреплен к корпусу платформы с помощью кронштейна, имеющего форму трехгранной пирамиды, имеющей просвет между ребрами и обращенной своим основанием к форштевню платформы. Два ребра пирамиды лежат в основной плоскости платформы, а третье ребро пирамиды оперто на форштевень, причем указанное ребро имеет заостренную верхнюю кромку. Технический результат заключается в повышении безопасности турельного устройства, якорных и райзерных линий в ледовых условиях. 2 ил.

Изобретение относится к области судостроения, а именно к морским судам, предназначенным для транспортировки и хранения сжиженного природного газа (СПГ) при низких температурах, и решает задачу по повышению технико-экономической эффективности судна-газовоза для перевозки СПГ. Судно-газовоз для перевозки сжиженного природного газа содержит ряд танков, расположенных в трюмных помещениях в продольном направлении судна. Танки имеют цилиндрическую форму с торцевыми переборками и установлены с ориентацией своей продольной оси по вертикали. При этом судно в носовой оконечности имеет ледокольную форму с углом входа конструктивной ватерлинии относительно ДП судна, составляющим не более 30 градусов, а его форштевень имеет угол наклона к грузовой ватерлинии также не более 30 градусов. В качестве материала танков использован алюминиево-магниевый сплав, преимущественно марки 1561. Технический результат заключается в оптимизации использования объема трюмных помещений в грузовой зоне, снижении трудоемкости изготовления танков, а также в расширении эксплуатационных возможностей судна за счет работы в ледовых условиях. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.
Наверх