Толкаемая буксиром-толкачом ледокольная приставка для создания судоходного канала во льдах



Толкаемая буксиром-толкачом ледокольная приставка для создания судоходного канала во льдах
Толкаемая буксиром-толкачом ледокольная приставка для создания судоходного канала во льдах
Толкаемая буксиром-толкачом ледокольная приставка для создания судоходного канала во льдах
Толкаемая буксиром-толкачом ледокольная приставка для создания судоходного канала во льдах
Толкаемая буксиром-толкачом ледокольная приставка для создания судоходного канала во льдах

 


Владельцы патента RU 2549738:

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

Изобретение относится к области судостроения и касается вопроса создания новых разрушающих лед технических средств, работающих в сочетании с буксиром, которые смогут формировать достаточно широкий канал для беспрепятственного движения крупнотоннажных судов во льдах. Предложена толкаемая буксиром-толкачом ледокольная приставка для создания судоходного канала во льдах, корпуса которой скомпонованы в виде головного и двух боковых, жестко связанных между собой рамной конструкцией с устройством для плотного ее контактирования с буксиром-толкачом. Корпуса имеют на уровне действующей ватерлинии форму, близкую к треугольной, и обрубленную плоскую корму. Боковые корпуса имеют одинаковую ширину и расположены 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, а по обе стороны от головного корпуса размещены с отстоянием их диаметральных плоскостей от диаметральной плоскости ледокольного судна на расстоянии l, определяемом из соотношения:

где Вг и Вб - ширина соответственно головного и бокового корпуса по миделю. Устройство для плотного контактирования приставки с буксиром-толкачом размещено на рамной конструкции и расположено выступающим на величину b не менее 3 м за линию, проходящую через ахтерштевни бортовых корпусов. Технический результат заключается в повышении безопасности проводки судов во льдах, расширении эксплуатационных возможностей традиционных буксиров. 1 ил.

 

Изобретение относится к области судостроения и касается вопроса создания ледокольных приставок, предназначенных для прокладки широкого ледяного канала, обеспечивающего безопасную проводку крупнотоннажных судов во льдах в основном на внутренних водных путях и при каботажном плавании.

Известен ледокол, оборудованный винторулевыми колонками и обеспечивающий осуществление способа прохождения относительно широкого судна через ледовое поле, при этом корпус ледокола является относительно узким (патент РФ на изобретение №2205768, опубликовано 10.06.2003 г., патентообладатель Кваернер Маса-Ярдс). Ледокол включает две управляемые двигательные установки на противоположных концах корпуса соответственно. Двигательные установки используются для приведения ледокола в движение через ледовое поле в нужном направлении под существенным углом к его линии киля, благодаря чему за один проход ледокола вскрывается канал, имеющий существенно большую ширину, чем ширина по ватерлинии ледокола.

Недостатком ледокола по упомянутому патенту является то, что он имеет ограниченную возможность для прокладки широкого канала, двигаясь во льдах с углом дрейфа. При таком режиме эксплуатации, даже в тонких льдах, возникают очень большие поперечные усилия, которые практически сводят на нет возможность движения в таком режиме. Кроме того, можно ожидать, что движение с углом дрейфа обычного ледокола, даже если его могут обеспечить тяговые характеристики движительного комплекса, будет неустойчиво. На это указало полученное в ходе расчетов (К.Е. Сазонов, Ледовая управляемость судов. - Санкт-Петербург, ФГУП «ЦНИИ им. акад. А.Н. Крылова», 2006, 251 с.), почти десятикратное превышение поперечной ледовой силы над продольной. В такой ситуации при любом незначительном изменении внешних условий ледокол будет пытаться двигаться по линии наименьшего сопротивления. Такая неустойчивость в движении ледокола будет приводить к сильной извилистости канала, что существенно будет повышать вероятность столкновения проводимого судна с неровной кромкой канала.

Известна также толкаемая буксиром-толкачом ледокольная приставка Г.Я. Сербула, имеющая корпус с наклонным форштевнем и разваленными бортами. Приставка предназначена для создания судоходного канала во льдах путем разрушения ледового покрова («В любое время года». Журнал «Техника - Молодежи», Москва, 1984 г.) и представляет собой «нечто вроде перевернутой баржи», в носовой части которой находится резец. Она закрепляется перед любым буксиром-толкачом и осуществляет раскалывание и раздвигание льда под края судоходного канала.

Недостаток известной ледокольной приставки заключается в том, что она не обеспечивает прокладки широких каналов во льдах для проводки крупнотоннажных судов.

Задачей предлагаемого изобретения является обеспечение возможности создания широкого судоходного канала во льдах ледокольной приставкой при одновременном снижении ее ледового сопротивления в процессе создания широкого канала во льдах, предназначенного для безопасной проводки крупнотоннажных судов и использовании традиционных буксиров и буксиров-толкачей, имеющих минимальный уровень ледовых усилений корпуса, позволяющий их эксплуатировать в битых льдах.

Это достигается тем, что толкаемая буксиром-толкачом ледокольная приставка для создания судоходного канала во льдах, имеющая корпус с наклонным форштевнем и разваленными бортами, дополнена двумя корпусами с наклонным форштевнем и разваленными бортами, при этом корпуса скомпонованы в виде головного и двух боковых, которые жестко связаны между собой рамной конструкцией, снабженной устройством для плотного ее контактирования с буксиром-толкачом, и имеют на уровне действующей ватерлинии форму, близкую к треугольной, и обрубленную плоскую корму, при этом боковые корпуса имеют одинаковую ширину и расположены 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, а по обе стороны от головного корпуса размещены с отстоянием их диаметральных плоскостей от диаметральной плоскости ледокольного судна на расстоянии l, определяемом из соотношения:

где Вг и Bб - ширина соответственно головного и бокового корпуса по миделю, при этом устройство для плотного контактирования приставки с буксиром-толкачом размещено на рамной конструкции и расположено выступающим на величину b не менее 3 м за линию, проходящую через ахтерштевни бортовых корпусов.

Размещение боковых корпусов со смещением вниз по потоку от головного корпуса на расстояние не менее 0,1 ширины головного корпуса по миделю улучшает прохождение обломков битого льда между корпусами приставки, что приводит к снижению ледового сопротивления состава в битых льдах и, следовательно, к снижению потребляемых мощностных затрат буксировщика.

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

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

Выполнение корпусов приставки на уровне действующей ватерлинии в форме, близкой к треугольной, а также обрубленной плоской кормы существенно упрощает технологию производства таких корпусов, а также снижает их металлоемкость.

Размещение устройства для сцепления с буксиром на расстоянии не менее 3 м от линии, проходящей через ахтерштевни боковых корпусов, позволяет пропускать битый лед между буксиром и боковыми корпусами приставки без существенного увеличения ледового сопротивления.

Указанное расположение корпусов ледокольной приставки и буксира оказывает влияние на характер разрушения ледяного покрова боковыми корпусами. Они будут разрушать лед, скалывая и направляя значительные его куски в канал, прокладываемый головным корпусом. Это приводит к снижению ледового сопротивления состава «приставка-буксир» в целом.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежом, на котором представлена схема предлагаемой толкаемой буксиром-толкачом ледокольной приставки для разрушения ледового покрова (вид сверху).

Толкаемая буксиром-толкачом ледокольная приставка для создания судоходного канала во льдах состоит из трех корпусов, головного 1 и двух боковых корпусов 2 и 3, жестко связанных между собой рамной конструкцией 4, которая снабжена устройством 5 для плотного соединения ледокольной приставки с буксиром-толкачом 6. Боковые корпуса 2 и 3 ледокольной приставки размещены со смещением вниз по потоку от головного корпуса 1 и имеют одинаковую ширину. Корпуса 1, 2 и 3 имеют на уровне действующей ватерлинии форму, близкую к треугольной, и обрубленную плоскую корму. Устройство для плотного контактирования ледокольной приставки 5 с буксиром-толкачом 6, расположенное на рамной конструкции 4, выступает на величину b не менее 3 метров за линию, проходящую через ахтерштевни боковых корпусов 2 и 3.

Предлагаемая толкаемая ледокольная приставка для создания судоходного канала во льдах работает следующим образом.

При движении буксира-толкача 6 с предлагаемой толкаемой ледокольной приставкой для создания судоходного канала во льдах, имеющей головной корпус 1 и два боковых корпуса 2 и 3, жестко связанных между собой рамной конструкцией 4, осуществляет разрушение ледового покрова с образованием при этом широкого канала битого льда 7 позади корпусов 1, 2 и 3. При этом буксир-толкач 6, двигаясь в канале битого льда, раздвигает в стороны образовавшиеся вследствие прохождения корпусов 1, 2 и 3 небольшие по размеру обломки льда 8, 9. В результате прохождения буксира-толкача 6 с ледокольной приставкой образуется широкий канал битого льда 7.

Практическая реализация заявляемого технического решения промышленной сложности не представляет, что позволяет сделать вывод о соответствии этого решения условию патентоспособности «промышленная применимость».

Предлагаемая толкаемая ледокольная приставка для создания судоходного канала во льдах обеспечивает возможность создания широкого судоходного канала, предназначенного для безопасной проводки крупнотоннажных судов во льдах преимущественно на внутренних водных путях и при каботажном плавании, и одновременно с этим снижения ледового сопротивления в процессе его создания, а также положительно влияет на уменьшение затрат мощности при движении во льдах и прокладку широкого судоходного канала ледоколом, что ее выгодно отличает от прототипа.

Толкаемая буксиром-толкачом ледокольная приставка для создания судоходного канала во льдах, имеющая корпус с наклонным форштевнем и разваленными бортами, отличающаяся тем, что она дополнена двумя корпусами с наклонным форштевнем и разваленными бортами, при этом корпуса скомпонованы в виде головного и двух боковых, которые жестко связаны между собой рамной конструкцией, снабженной устройством для плотного ее контактирования с буксиром-толкачом, и имеют на уровне действующей ватерлинии форму, близкую к треугольной, и обрубленную плоскую корму, при этом боковые корпуса имеют одинаковую ширину и расположены 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, а по обе стороны от головного корпуса размещены с отстоянием их диаметральных плоскостей от диаметральной плоскости ледокольного судна на расстоянии l, определяемом из соотношения:

где Вг и Вб - ширина соответственно головного и бокового корпуса по миделю, при этом устройство для плотного контактирования приставки с буксиром-толкачом размещено на рамной конструкции и расположено выступающим на величину b не менее 3 м за линию, проходящую через ахтерштевни бортовых корпусов.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к судам, предназначенным для очистки водной поверхности от льда. Судно для очистки акватории от льда включает корпус с кормовой и носовой оконечностями, энергетическую установку для получения энергии для растапливания льда на борту судна и по меньшей мере две съемных емкости для хранения топлива для упомянутой энергетической установки.

Изобретение относится к гидротехническому строительству, а именно к мероприятиям, обеспечивающим предотвращение наводнений. Способ включает мероприятия по разрушению ледового покрова реки и возведению водоограждающего устройства.

Изобретение относится к гидротехнике, а именно к защите промышленных объектов, линий транспорта, связи, различных сооружений от вредного действия водной стихии, и может быть использовано для разрушения ледового покрова на реках и водоемах.

Изобретение относится к области гидрологии, в частности к регулированию ледового режима рек, а именно к технике проведения работ по ликвидации ледовых заторов на реках, и направлено на предотвращение наводнений, возникающих при заторах.
Изобретение относится к проведению предупредительных работ для предотвращения заторообразования на участке реки и может быть использовано для разупрочнения ледяного покрова в местах подводных коммуникаций.

Изобретение относится к ледотехнике, в частности, к выполнению ледокольных работ судами на воздушной подушке. Во время морского отлива судно на воздушной подушке движется с резонансной скоростью вдоль береговой линии на расстоянии от кромки примерзшего к берегу льда и возбуждает во льду резонансные изгибно-гравитационные волны, при этом судну сообщают поперечные периодические перемещения с амплитудой, не превышающей половину длины волны статического прогиба льда, и частотой, равной частоте резонансных изгибно-гравитационных волн.

Устройство противоледовой защиты для гидротехнического сооружения, расположенного на мелководном континентальном шельфе, включает защитные элементы 2 и закрепляющие элементы, соединяющие защитные элементы с дном акватории.

Изобретение относится к области эксплуатации гидротехнических сооружений, работающих в ледовых условиях, и предназначено для предотвращения обледенения подводной части сооружений в водоемах.

Изобретение относится к области взрывных работ, в частности к разрушению ледяного покрова на реках. Способ разрушения речного ледяного покрова включает подачу под ледяной покров взрывчатой газовой смеси в эластичной газонепроницаемой оболочке с последующим инициированием взрыва в ней.
Изобретение относится к способам аэрации водоемов в условиях длительного морозного периода. Способ аэрации водоемов включает устройство лунок для поступления к поверхности воды атмосферного воздуха.

Изобретение относится к области судостроения, в частности к надводным научно-исследовательским судам. Предложено научно-исследовательское ледокольное судно для проведения сейсморазведки по 3D технологии вне зависимости от ледовых условий, имеющее корпус, в котором размещается сейсмическое оборудование, а также шахту для выпуска и укладки на дно донной сейсмокосы.

Изобретение относится к области сейсморазведки подводных месторождений нефти и газа в арктических морях. Предложено судно с конструкцией, объединяющей преимущества надводного корабля (высокий уровень обитаемости, безопасность, большие площади палуб, позволяющие производить обслуживание и ремонт сейсмооборудования) и преимущества многоцелевой подводной станции в части применения гидроакустических излучателей и буксируемых в толще воды подо льдом сейсмокос для 2D технологии сейсморазведки.

Изобретение относится к области судостроения и касается проектирования обводов корпуса судна повышенной ледопроходимости, имеющего форштевень с бульбом. Предложена носовая оконечность корпуса судна, имеющего в районе мидель-шпангоута днище с малой или нулевой килеватостью и борта, близкие к вертикальным, содержащая бульб, имеющий в своей верхней части прямое или слегка изогнутое ребро, образованное в диаметральной плоскости при соединении правой и левой поверхностей бульба под пространственным углом 30-150°, имеющее наклон вперед до 30° к плоскости ватерлинии и пересекающее плоскости (уровни) самого верхнего и самого нижнего положений расчетной ватерлинии судна в носу для разных вариантов его загрузки.

Изобретение относится к морским транспортным средствам, предназначенным для эксплуатации в ледовых полях Арктики. Сущность предлагаемого изобретения состоит в том, что носовая оконечность ледокола, включающая оптимальной формы обводы носовой части корпуса, содержит бортовые поворотные рабочие органы для образования скважин в толстом льду по ходу продвижения ледокола.

Изобретение относится к области судостроения и касается разрушения ледяного покрова морскими ледокольными судами для перевозки грузов. Предложен способ разрушения ледяного покрова, при котором при движении полупогружного судна создают выталкивающую архимедову силу, давящую на нижнюю поверхность льда в вертикальном направлении, и разрушают лед заведенным под него тараном с ледоразрушающим ребром, связанным с корпусом судна.
Изобретение относится к проведению предупредительных работ для предотвращения заторообразования на участке реки и может быть использовано для разупрочнения ледяного покрова в местах подводных коммуникаций.

Изобретение относится к области судостроения и касается эксплуатации судов в ледовых условиях. При ледовом плавании судов ледового и неледового класса предварительно суда неледового класса размещают в суда-доки ледового класса, после чего все суда ледового класса вместе с ледоколом соединяют в кильватерную колонну «в упор» введением носовой части судна в кормовую выемку впереди идущего судна и стыковки с помощью унифицированного стыковочного узла.

Изобретение относится к ледотехнике, в частности, к выполнению ледокольных работ судами на воздушной подушке. Во время морского отлива судно на воздушной подушке движется с резонансной скоростью вдоль береговой линии на расстоянии от кромки примерзшего к берегу льда и возбуждает во льду резонансные изгибно-гравитационные волны, при этом судну сообщают поперечные периодические перемещения с амплитудой, не превышающей половину длины волны статического прогиба льда, и частотой, равной частоте резонансных изгибно-гравитационных волн.

Изобретение относится к области судостроения и касается судна или плавучей конструкции, работающей в покрытых льдом водах. Судно содержит корпус или ему подобную конструкцию (1, 1'), включающий по меньшей мере один дугообразный конец или подобный участок (2, 2') корпуса, который подвержен нагружающему воздействию льда при перемещении льда или судна.

Изобретение относится к области судостроения и касается защиты корпуса морских ледостойких платформ от внешнего ледового воздействия. Корпус морской ледостойкой платформы имеет усиленную, преимущественно вертикальную ледовую обшивку с подкрепляющим набором, снабжен жесткими элементами, имеющими в поперечном сечении треугольную форму, установленными на поверхности обшивки и размещенными по ее поверхности с образованием многозаходной спирали, которая имеет угол наклона образующей к горизонту 10÷70 градусов, и с шагом спирали - не более 1/3 максимальной толщины льда в районе эксплуатации платформы.

Изобретение относится к области судостроения, более конкретно - к ледокольным судам и буксирам, предназначенным для эксплуатации во льдах в условиях мелководных акваторий. Ледокольное судно содержит корпус с кормовым подзором санного типа и размещенный в кормовом подзоре движительно-рулевой комплекс, включающий два побортно установленных гребных движителя, а также две полноповоротные винторулевые колонки (ВРК), оснащенные тянущими гребными винтами и размещенные симметрично диаметральной плоскости судна. Кормовой подзор судна в районе конструктивной ватерлинии (КВЛ) имеет ледокольную форму с выраженной клиновидностью с углом заострения по КВЛ, составляющим 90-180°, и с наклоненной под углом не менее 30° к вертикали поверхностью. Ледозащитный козырек образован по периметру кормового подзора, имеет клиновидную форму поперечного сечения, не выступает за корпус судна и выполнен заходящим в носовом направлении за плоскость дисков гребных движителей судна на величину, не превышающую двух диаметров упомянутых движителей, и имеет высоту, при которой нижняя кромка козырька в корме отстоит вверх от осей вращения гребных винтов ВРК не менее чем на половину радиуса этих гребных винтов. Изобретение обеспечивает улучшение маневренных качеств судна в стесненных условиях во льдах и повышение эффективности борьбы с прососом воздуха. 3 ил.
Наверх