СПОСОБ ТОРМОЖЕНИЯ КРУПНОТОННАЖНОГО СУДНА Российский патент 1998 года по МПК B63B43/18 B63H25/50 

Изобретение относится к судостроению и может найти применение в целях сокращения длины выбега супертанкеров при торможении в аварийных ситуациях.

Известно из мировой практики судовождения, что основное количество аварий и аварий и аварийных ситуаций связано с ошибками, допущенными при маневрировании, особенно в моменты, когда необходимо экстренно остановить судно. Увеличение количества танкеров дейдвейтом более 200000 т, обладающих малой маневренностью и большой длиной тормозного пути, вызвало рост их аварийности. Огромная инерция загруженного танкера и ограничение мощности двигателей заднего хода определили необходимость создания тормозных средств.

Известны способы торможения танкеров [1].

Так, известен способ торможения с использованием тормозных щитков, вытягивающихся из корпуса и управляемых при помощи гидравлической системы, устанавливаемых в кормовой части судна. Но для получения существенного эффекта необходима большая площадь щитов, соизмеримая с величиной погруженной площади мидель-шпангоута судна, что неприемлемо по конструктивным соображениям.

Известен способ торможения с использованием тормозных парашютов типа авиационных. Этот способ сложен в осуществлении и требует много времени и небезопасен, так как может иметь место намотка парашюта на винт судна.

Известен также способ использования системы пассивного туннеля, расположенной в носовой части судна и создающей сопротивление вследствие гашения кинетической энергии потока набегающий воды, проходящей сквозь туннель и выходящей через бортовые отверстия после поворота на 90^o на правый и левый борт. Способ также неприемлем, так как требует достижения эффекта туннелей большого сечения.

Известен также способ торможения с использованием руля, корпуса и работы двигателя на задний полный ход [2-прототип].

При этом способе торможения на судне, движущемся с постоянной скоростью, с переднего маневренного полного хода дается задний полный ход и одновременно руль перекладывают на левый борт. Когда курс судна изменится на 15^o влево, а угловая скорость вращения достигнет 9 град/мин, руль перекладывают на правый борт.

Недостаток способа состоит в том, что необходимо перекладывать руль на левый борт, что может повлечь за собой вероятность столкновения со встречным судном. Кроме того, использование этого способа позволяет сократить тормозной путь-длину выбега до 6,5-23,5 кб (1200-1500 м), при времени торможения 6-12 мин, что не обеспечивает безопасность судовождения.

Задачей предлагаемого технического решения является создание способа торможения судна, движущегося с постоянной скоростью передним ходом, который обеспечивает эффективное торможение судна за счет сокращения длины и времени выбега.

Задача решается в способе торможения крупнотоннажного судна, движущегося с постоянной скоростью передним ходом, путем перекладки руля на правый или левый борт в зависимости от навигационной обстановки на угол 30-35^o и снижения переднего хода до малого и введения в действие системы пассивных туннелей, для чего открывают все приемные клинкеты и обтекатели одного борта, противоположного повороту судна, и сбрасывает кормовые направляющие щиты. Движение продолжают до увеличения угла отклонения до 35-45^o, а угловой скорости - до 0,5-0,7 град/с, после чего двигатель останавливают и продолжают разворот и движение судна по инерции. При достижении отклонения от курса до 60-70^o сдерживают судно и, достигнув отклонения около 90^o и прекращение движения по прежнему курсу, удерживают в положении лагом к первоначальному курсу, для чего дают полный задний ход до полной остановки судна либо начинают движение по новому курсу.

Отличительными признаками предложенного способа являются:
возможность перекладки руля не только на левый, но и на правый борт в зависимости от навигационной обстановки
снижение хода до малого на первом этапе вместо остановки и дачи заднего полного хода, что снижает скорость движения судна и увеличивает время его управляемости рулем, обеспечивая его разворот на 90^o;
использование системы пассивных туннелей создает дополнительное сопротивление, гасит инерцию судна, а односторонний выброс воды из туннелей рождает реактивную силу, увеличивающую угловую скорость поворота судна, сокращая тем самым длину выбега;
сброс кормовых направляющих щитов усиливает эффективность действия руля, создает дополнительное реактивное усилие, увеличивающее угловую скорость поворота;
задержка остановки двигателя до разворота судна на 35-45^o обеспечивает ускоренный его разворот в положение, когда сопротивление его движению по прежнему курсу возрастет в 3 раза;
остановка двигателя и дача заднего хода сокращают движение вперед при продолжающемся развороте судна с угловой скоростью 0,4-0,6 град/с (24-36 град/мин) и соответствующем увеличении сопротивления движению судна по прежнему курсу, что и приводит к прекращению движения судна по прежнему курсу.

На фиг. 1 показана схема размещения системы пассивных туннелей; на фиг. 2 - работа кормовых направляющих щитов при перекладки руля на левый (А) и правый борт (Б).

На фиг. 1 показаны корпус 1 с обтекателем на входах в туннели 2, обтекатели на выходе из туннелей 3, приемные клинкеты с приводами 4, отливные клинкеты с приводами 5, поперечные выходные участки туннелей 6.

На фиг. 2 показаны гребной винт 7, перо руля 8, фигурный направляющий щит комплекта "левого борта" 9, плоский направляющий щит комплекта "правого борта" 10, плоский направляющий щит комплекта "левого борта" 11, фигурный направляющий щит комплекта "правого борта" 12, направление потока воды от винта на левый борт 13, направление равнодействующей реактивных сил в сторону правого борта 14, направление потока воды от винта на правый борт 15, направление равнодействующей реактивных сил в сторону левого борта 16.

Способ осуществляется следующим образом. Для экстренной остановки судна и сокращения величины его выбега по инерции руль 8 перекладывают на 30-35^o на правый или левый борт в зависимости от навигационной обстановки и снижают передний ход до полного малого.

При перекладке руля на левый борт поток воды, отбрасываемый винтом 7, воздействует на перо руля 8, фигурный направляющий щит левого борта 9, и плоским направляющим щитом левого борта 11 направляется перпендикулярно диаметральной плоскости судна в направлении 13, создавая реактивное усилие в направлении 14.

В случае перекладки руля на правый борт поток воды, отбрасываемый винтом 7, воздействует на перо руля 8, фигурный направляющий щит правого борта 12, и плоским направляющим щитом праого борта 10 направляется перпендикулярно диаметральной плоскости судна в направлении 15, создавая реактивное усилие в направлении 16.

Оба комплекта кормовых сбрасываемых направляющих щитов правого и левого бортов в походном положении размещены в концевом помещении корпуса над подзором вместе с системами, обеспечивающими их использование, и рулевой машиной. Каждый из четырех щитов соединен с противовесом цепями, перекинутыми через барабан брашпиля вместе с приводом, закрепленным на подволоке помещения. В нерабочем состоянии щиты удерживаются электромагнитными стопорами в верхнем положении. При вводе в действие оба щита одного комплекта после отключения удерживающих их стопоров под действием сил небольшой разности масс щита и противовеса по направляющим штангам, с которыми щиты соединены скользящими направляющими муфтами, опускаются в рабочее положение. После использования щиты с помощью брашпилей поднимаются в исходное положение. Система пассивных туннелей (фиг. 1) размещается в носовой части корпуса 1. Входы в туннели обращены в сторону набегающего потока воды и в нерабочем положении прикрыты обтекателями 2. Выходы туннелей на оба борта также прикрыты обтекателями 3. В нерабочем состоянии выходы и входы из туннелей перекрыты клинкетами с гидроприводами 4 и 5. Для обеспечения одностороннего выброса воды из системы пассивных туннелей они сообщены с системой поперечных выходных туннелей, выходное сечение которых на каждый борт соответствует выходному сечению системы.

Использование заявляемого способа торможения крупнотоннажного судна позволит увеличить скорость разворота судна лагом в 3 раза и сопротивление воды движению по инерции лагом в 45 раз, а длину выбега (тормозной путь) в 2,4 раза и время торможения в 2 раза. Сравнительные характеристики приведены в таблице.

Способ торможения крупнотоннажного судна применяется при осуществлении торможения судна при аварийных ситуациях. Способ торможения крупнотоннажного судна, двигающегося с постоянной скоростью, состоит в том, что на полном переднем ходу перекидывают руль на правый или левый борт в зависимости от навигационной обстановки на угол 30 - 35^o и снижают передний ход до малого. Далее открывают приемные клинкеты и обтекатели борта, противоположного повороту судна, и производят сбрасывание кормовых направляющих щитов и продолжают движение до отклонения судна на 40 - 45^o и угловой скорости 0,5 - 0,7 град/с. Производят остановку двигателя и осуществляют движение и разворот судна по инерции до отклонения от курса 60 - 70^o и устанавливают судно лагом к первоначальному курсу, и удерживают его в таком положении до окончания дрейфа. 1 табл., 2 ил.

Способ торможения крупнотоннажного судна, движущегося с постоянной скоростью, заключающийся в том, что на полном переднем ходу перекладывают руль на борт, отличающийся тем, что перекладывают руль на правый или левый борт в зависимости от навигационной обстановки на угол 30 - 35^o, снижают передний ход до малого, открывают насовые приемные клинкеты и обтекатели борта противоположного повороту судна и сбрасывают кормовые направляющие щиты и продолжают движение до отклонения от курса на угол 40 - 45^o при угловой скорости до 0,5 - 0,7 град/с, останавливают двигатель и продолжают разворот и движение по инерции до достижения угла отклонения от курса 60 - 70^o, устанавливают судно лагом к первоначальному курсу и удерживают его в заданном положении до окончания дрейфа.