ПАССИВНЫЙ УСПОКОИТЕЛЬ БОРТОВОЙ КАЧКИ СУДНА Российский патент 1995 года по МПК B63B39/03 

Изобретение относится к судостроению, в частности, к успокоителям бортовой качки судна.

Известны пассивные успокоители бортовой качки судна, представляющие из себя цистерны Фрама 2-го рода, размещенные по обоим бортам судна, состоящие из трех отдельных секций каждая и имеющие по 14 забортных отверстий. Соответственные цистерны противоположных бортов соединены между собой воздухопроводом с дроссельным клапаном [1]
Известен успокоитель бортовой качки судна, содержащий заполненные рабочей жидкостью бортовые цистерны, в нижней части которых выполнены вырезы. Данный успокоитель принят за прототип [2]
Однако подобные успокоители качки не обеспечивают достаточной эффективности гашения колебаний судна и существенно усложняют его конструкцию.

Кроме того, открытые цистерны успокоителя оказывают отрицательное воздействие на скорость хода судна и его непотопляемость, поскольку вытекающая из цистерн вода безвозвратно рассеивает энергию, которую она приобрела в результате движения с судном, и при непрерывном обновлении массы воды цистерн теряется кинетическая энергия судна.

Технический результат достигается тем, что в известном успокоителе в верхней части каждой бортовой цистерны установлено клапанное устройство, сообщающее внутреннюю полость цистерны с внешней средой.

Кроме того, в верхней части каждой бортовой цистерны установлено клапанное устройство одностороннего действия для сообщения внутренней полости цистерны с источником сжатого воздуха.

На фиг. 1 схематично изображено судно с размещенными на нем бортовыми цистернами; на фиг. 2 конструкция успокоителя; на фиг. 3 принцип действия успокоителя.

Успокоитель бортовой качки судна содержит бортовые цистерны, состоящие из горизонтальных емкостей 1, установленных на уровне ватерлинии 2, и вертикальных каналов 3 прямоугольного сечения, сообщающихся с забортной водой через вырезы 4 в днище 5 судна. Цистерны устанавливаются попарно по левому и правому бортам судна и их число зависит от количества водонепроницаемых переборок между трюмами.

В верхней части каждой емкости 1 установлены клапанные устройства с клапанами 6 для заполнения цистерн жидкостью, в частности забортной водой, и клапанами 7 для заполнения цистерн сжатым воздухом или СО₂ для вытеснения из них жидкости 8. Управление клапанным устройством осуществляется по командам с ходового мостика.

Успокоитель качки работает следующим образом.

В походном положении цистерны обоих бортов полностью заполнены забортной водой или другой жидкостью.

При накренении судна, например, на левый борт при закрытых клапанах 6 и 7 часть жидкости 8 в поднимающихся при крене цистернах правого борта увлекается вверх выше уровня забортной воды и своим весом совершает работу, в то время как жидкость цистерн левого борта, находящаяся ниже уровня забортной воды, практически не обладает весом. Вследствие этого происходит перемещение центра тяжести судна в сторону, противоположную кренению, на чем основано использование всех пассивных гравитационных успокоителей, и это перемещение создает восстанавливающий равновесие судна момент. Поскольку вес жидкости 8 цистерн правого борта, совершающий работу, не постоянный и исчезает при восстановлении равновесия судна, то в этом случае отсутствует инерция, которая способствует раскачиванию судна. При накренении судна на правый борт, восстанавливающий момент создает масса жидкости 8 цистерн левого борта, оказывающаяся выше уровня забортной воды.

В аварийных ситуациях, когда восстанавливающего момента явно недостаточно для прекращения кренения судна по команде с ходового мостика одна или несколько бортовых цистерн успокоителя качки аварийно накрененного борта заполняются сжатым воздухом или СО₂, вытесняя находящуюся в них жидкость. В результате этого цистерны служат как понтоны, создавая дополнительную выталкивающую силу, противоположную кренящему моменту.

Для увеличения автономности плавания без ущерба для полезной емкости грузовых трюмов судна бортовые цистерны успокоителя могут на 70-80% заполняться расходуемым во время плавания судовой двигательной установкой жидким топливом. Поскольку жидкое топливо имеет положительную плавучесть и с водой не смешивается, то создаваемый подпор забортной воды в вертикальном канале бортовой цистерны препятствует загрязнению окружающей судно водной поверхности. По мере расхода жидкого топлива освобождающийся объем цистерн успокоителя заполняется забортной водой.

Использование: судостроение. Сущность изобретения: успокоитель бортовой качки судна включает горизонтальные емкости 1, оборудованные клапанными устройствами 6 и 7, и вертикальные каналы 3 прямоугольной формы, сообщающиеся через нижние вырезы 4 и днище 5 с забортной водой, служащей рабочей жидкостью успокоителя. Устройства 6 и 7 обеспечивают или полное заполнение бортовых цистерн рабочей жидкостью, которая создает при качке дополнительные восстанавливающие моменты за счет смещения центра тяжести судна в сторону, противоположную кренению, или вытеснение рабочей жидкости из бортовых цистерн аварийно накрененного борта сжатым воздухом или CO₂ для использования их в дальнейшем в качестве понтонов. 1 з. п. ф-лы, 3 ил.

1. ПАССИВНЫЙ УСПОКОИТЕЛЬ БОРТОВОЙ КАЧКИ СУДНА, содержащий заполненные рабочей жидкостью бортовые цистерны, в нижней части которых выполнены вырезы для сообщения их с забортной водой, отличающийся тем, что в верхней части каждой бортовой цистерны установлено клапанное устройство, сообщающее внутреннюю полость цистерны с внешней средой. 2. Успокоитель по п. 1, отличающийся тем, что в верхней части каждой бортовой цистерны установлено клапанное устройство одностороннего действия для сообщения внутренней полости цистерны с источником сжатого воздуха.