ПОЛУПОДВОДНЫЙ СОСТАВНОЙ ЛЕДОКОЛ КАШЕВАРОВА Российский патент 1998 года по МПК B63B35/12 

Изобретение относится к судостроению и, в частности, к строению ледокольных судов, преимущественно для водохранилищ.

Целью изобретения является увеличение маневренности полуподводного составного ледокола.

На фиг. 1 изображено судно, вид сверху; на фиг. 1 - то же, вид сбоку; на фиг. 3 - сечение А-А узла 1 на фиг. 1; на фиг. 4 - сечение Б-Б на фиг. 3; на фиг. 5 - сечение В-В на фиг. 3; на фиг. 6 - сечение Г-Г на фиг. 3; на фиг. 7 а, б - сечение Д-Д на фиг. 6 (а-в стыкованном, б-в расстыкованном положении приставки).

Полупроводниковый составной ледокол состоит из передней 1 и задней 2 частей судна, соединенных между собой вертикальной осью вращения 3, и приставки 4 к передней части судна, соединенной с ней с помощью стыкованного замка 5, сечение которого вертикальной плоскостью изображено на фиг. 7.

Передняя 1 и задняя 2 части судна предназначены для перевозки грузов, загружаемых (выгружаемых) через люки 6. Задняя часть 2 имеет руль 7 с осью вращения 8, расположенный между двух гребных винтов 9, которые приводятся в движение электродвигателями (на фиг. не показаны).

Передняя часть 1 имеет стыковочный торец 10 корпуса судна с углублениями 11 для захода в них когтя 12 коромысла 13 стыковочного замка 5 приставки 4 надстройку 14, в которой установлены муфты - разъемы силового электрокабеля (на фиг. не показано) и трубы 15 подачи сжатого воздуха от компрессора 16 к трубе 17 с отверстиями, через которые воздух выходит мелкими пузырьками (фиг. 3) под дно передней части 1 судна.

Коромысло 13 поворачивается вокруг оси 18 с помощью электродвигателя 19 и шестерни 20, находящейся в зацеплении с секторной шестерней 21 коромысла 13. В крайних положениях коромысла 13 шестерня 21 стопорится храповым устройством (на фиг. не показано).

К стыковочному торцу 10 передней части 1 судна когтями 12 притягивается стыковочный торец 22 приставки 4, который обклеен толстым слоем пористой резины 23.

Приставка 4 имеет два поплавка 24. В передней части каждого поплавка 24 установлен молот-колун 25, разбивающий лед снизу вверх ударом по нижней (подводной) поверхности льда, вертикальная ось 26 вращения поплавка 27 и горизонтальная ось вращения 28 руля глубины 29 с гондолой 30 гребного винта 31.

На поплавки 24 стойками опирается надстройка 33 передней части приставки 4. Передняя кромка стойки 32 заострена и наклонена в сторону судна для уменьшения сопротивления глыб льда движению судна. Противоположные стойки 32 соединены между собой наклонной плоскостью 34 слипа, утапливающего глыбы льда ниже нижней поверхности ледяного поля. Наклонная плоскость 34 слипа проходит от горизонтальной плоскости 35 основания надстройки 33 до носа 36 приставки 4, где наклонная плоскость 34 переходит в горизонтальную плоскость, имеющую форму ласточкина хвоста, по которой глыбы льда сдвигаются носом 36 под нижнюю поверхность ледяного поля.

На передней части оконечности надстройки 33 установлены три молота-колуна 37, разбивающие лед ударами сверху вниз. Молоты-колуны 25 и 37 имеет наклоны в сторону судна на 25-30^o от вертикали.

Устройство и работа молотов-колунов 25 и 37 данные в заявке N 4713446/33, 1989 г. на "Устройство ударного действия".

Поплавки 27 являются одновременно рулями курса, эта функция поплавков усиливается гребными винтами 38, которые приводятся во вращение электродвигателями 39.

Электродвигатели гребных винтов 31 и 38 получают электроэнергию от дизеля с электрогенератором 40. Дизельное топливо для электрогенератора 40 помещено в отсеке 41 поплавков 24.

Передняя часть приставки 4 является ледокольной, необходимой судну только в зимнее время года, когда водохранилища скованы льдом. В летнее время года в ледокольной приставке нет необходимости, по этой причине предусмотрена возможность отделения этой ледокольной части приставки 4 на летнее время и присоединение ее, например, с помощью болтов 42, завинчивающихся в нарезные отверстия и тем самым скрепляющих между собой металлические конструкции корпусов передней и задней частей приставки 4.

На двух верхних этажах (палубах) передней части надстройки размещены каюты 43 пассажиров, на задней части - каюты 44 экипажа.

В задней части приставки 4 установлены два судовых двигателя-дизеля с электрогенераторыми 45, труба 46 для выхлопных газов и труба 47 для забора воздуха по бокам надстройки.

Под машинным залом находятся танки 48 с дизельным топливом. Устройство танков 48 дано в авт.св. N 1365575, выданным на полупогруженное ледокольно-ледорезное судно.

Для перехода из приставки 4 в переднюю часть 1 корпуса судна предусмотрена надстройка 49, двери которой взаимно согласованы с дверьми и тамбуром надстройки 14 и защищены гармошкообразным переходом от попадания воды в переход.

На передней и задней частях приставки 4 оборудованы капитанский мостик 50 и 51.

Ледокол работает следующим образом. В зимнюю половину года, когда присоединена ледокольная часть приставки 4, действующим является капитанский мостик 50 этой части приставки 4, в летнюю половину года, когда ледокольная часть приставки 4 отсоединена, действующим является капитанский мостик 51. Зимой во время движения судна по водохранилищу работают все дизели с электрогенераторами (45 и 40), все гребные винты (9, 31 и 38), а также молоты-колуны 35 и 37 и компрессор 16, нагнетающий сжатый воздух через трубы 15 и 17 под дно судна.

Для выполнения маневра судна производится одновременный поворот руля 9 и руля поплавков 27. При этом для поворота вправо поплавки 27 поворачиваются вправо, а руль 9 - влево, в результате чего передняя часть судна 1 поворачивается вправо, а задняя - влево, и судно станет двигаться по дуге с центром вращения, расположенным правее судна, на расстоянии, в 2-3 раза меньшем, чем имело бы известное судно с такими же размерами, по не имеющее вертикальной оси вращения 3 и поплавков - рулей 27.

При подходе к шлюзу судно останавливается, отсоединяются муфты электрокабеля трубы 15, опирается стыковочный замок 5 (поз. 11, 12, 13, 18, 19, 20 и 21) и приставка отходит от судна под воздействием винтов 38 на предусмотренное ей место стоянки у шлюза. В случае необходимости приставка может развернуться на месте - для этого винты 38 должны вращаться во взаимнопротивоположных направлениях. Вход судна в камеру шлюза может быть произведен, например, с помощью тросов, оканчивающихся когтем 12, который вставляется в углубление 11, и лебедок, установленных в камере шлюза.

К судну, вышедшему из шлюза, причаливает приставка задним ходом при работе винтов 38 с поднятым когтем 12. В момент касания торцевых поверхностей 10 и 23 передней части 1 судна и приставки 4 коготь 12 опускается в углубление 11 и тем самым плотно стягивает торцевые поверхности 10 и 23 друг с другом. Затем открываются двери пристроек 14 и 49 (меньшая дверь пристройки 14 открывается в проем большой двери пристройки 49, открывающейся внутрь пристройки 49) и соединяются муфты электрического кабеля и труба 15. Включаются в работу все механизмы судна и оно начинает движение по заданному маршруту. Во время движения судна, благодаря наличию толстого слоя губчатой резины 23 могут происходить упругие колебания приставки 4 относительно передней части 1 судна в вертикальной плоскости под воздействием волны или под воздействием руля глубины 28, что уменьшает изгибающие нагрузки на корпус судна и приставки, которые были бы при отсутствии губчатой резины 23.

Во время движения судна через ледяное поле верхние 37 и нижние 25 молоты-колуны ударяют по льду снизу и сверху одновременно, что усиливает дробящее действие молотов-колунов на лед и уменьшает сотрясение приставки, так как реактивное воздействие верхних и нижних колунов взаимно противоположны в вертикальной плоскости.

Благодаря наклону молотов-колунов в сторону судна при их ударе по льду возникает горизонтальная составляющая удара в направлении движения судна.

Для работы судна в летнее время года производится отстыковка передней части приставки 4 от ее задней части путем вывинчивания винтов 42 из навинтованных отверстий, в которые после отстыковки ввертываются либо эти винты, либо пробки, закрывающие хорошо смазанные навитованные отверстия на время до зимней половины года. В этом случае движение задней части приставки производится с помощью специального буксира, который подсоединяется к задней части приставки с помощью устройства, аналогичного устройству 5, при этом задняя часть приставки имеет углубления, тождественные углублениям 11.

Буксир может быть в виде катамарана, аналогичного передней части приставки 4, но без молотов-колунов, без руля глубины, без слипа, без кают для пассажиров.

В зимнюю половину года известные пассажирские суда не могут эксплуатироваться в водохранилищах, покрытых льдом. В этом время использование предлагаемого судна как грузового и одновременно как пассажирского приобретает особую значимость. На передней части приставки 4 может быть использовано для пассажиров на двух палубах до 1500 м² площади, на которой может быть размещено до 200-300 пассажиров в достаточно комфортабельных условиях для движения на 1000 и более километров с пересадкой на другое судно у высоконапорного шлюза, разделяющего водохранилища.

Если принять, что передняя 1 и задняя 2 части судна будет иметь общую длину 200 м, ширину 30 м и осадку 10 м, то общее водоизмещение судна (включая приставку) будет равно 60000 т с полезной грузоподъемностью в 30000 т. При суммарной мощности дизелей с электрогенераторами в 30000 кВт судно будет иметь скорость движения через ледяное поле водохранилища, равную 25-20 км/ч.

Расчеты показывают, что предлагаемые суда в условиях Сибири при круглогодичной навигации могут обеспечить любой объем грузовых перевозок при капитальных и эксплуатационных затратах на 1 тоннокилилометр грузопотока, в 3-4 раза меньших, чем с помощью железнодорожного транспорта.

Применение предлагаемого судна даст возможность сократить срок окупаемости капитальных затрат в 10 раз по сравнению со сроком окупаемости капитальных затрат, например, на Байкало-Амурской магистрали.

Источники информации
Заявка N 4769532/11, кл. B 63 B 35/12, 1989д

Использование: в судостроении, в частности в судах ледового плавания. Сущность изобретения: ледокол состоит из передней 1 и задней 2 частей, соединенных между собой вертикальной осью, и приставки 4 с поплавками 24. Поплавки 24 снабжены дополнительными поплавками 27 с движителями. Между дополнительными поплавками расположен руль глубины с гондолой и движителем. 7 ил.

Составной ледокол, содержащий корпус и съемную приставку, отличающийся тем, что, с целью повышения его маневренности, передняя часть приставки выполнена в виде катамарана с двумя поплавками и расположенным между ними рулем глубины, упомянутые поплавки закреплены на приставке неподвижно, снабжены расположенными под ними дополнительными поплавками, установленными с возможностью поворота вокруг вертикальных осей и оснащенными движителями, а упомянутый руль глубины снабжен закрепленной на нем гондолой, в которой установлен движитель.