КОМПЛЕКС ДЛЯ ПОДЪЕМА СУДНА СО ДНА ВОДОЕМА Российский патент 1999 года по МПК B63C7/16 

Техническое решение относится к спасению судов, которые в результате аварии погрузились на дно моря или другого типа водоема. Техническое решение позволяет спасти людей и само судно, при аварии подводной лодки и ее нахождении на предельной глубине по своим техническим данным, а также спасти ценности и удалить из моря экологически опасные грузы, способные привести к катастрофе, например ядерное устройство или нефтепродукты.

Известно техническое решение - спасение людей и ценностей с ограниченной массой, содержащее судно-спасатель с размещенным на его донной части управляемой камеры, которая способна опускаться к затопленному объекту, соединяться с ним герметично, перегружать грузы и людей в камеру, отсоединяться и подниматься на донную часть судна - спасателя для выгрузки людей и груза, причем управление камерой осуществляется с судна-спасателя по постоянно соединенному кабелю (патент Японии N 48-29600, B 63 C 11/34, 1973 год). Недостатками описанного устройства являются:
- сложность устройства и управления им,
ограниченная глубина использования, т.к. ни камеры, ни герметичное уплотнение не способны эксплуатироваться при сверхвысоких давлениях (допустим на глубине 10000 метров),
- судно все равно пропадает, а оно может иметь любые экологически опасные грузы и само представляет большую ценность.

Известно устройство для спасения судна, которое содержит трос с маркером на одном конце при закрепленном втором конце, захватное устройство из двух частей, одна из которых размещена на судне, другое сопрягается своим отверстием с тросом маркера и соединено силовым тросом с грузоподъемным устройством, при этом захватное устройство на маркерном тросе имеет балласт, который сбрасывается после сопряжения со второй частью захватного устройства, и механицизм перемещения по тросу маркера (а.с. N 1579845, кл. B 63 C 7/00, 1987 год).

Недостатками известного устройства можно считать:
- сложность захватного устройства и управления им,
- невозможность использования при угловой подвижки судна относительно оси и самой оси даже на незначительный угол, а это имеет место всегда из-за профиля дна и поворота на киле (хотя и незначительное).

Известен комплекс для подъема судна со дна водоема, содержащий трос, соединяющий маркер с положительной плавучестью и судно, подвижно соединенное с этим тросом захватное устройство, соединенное с силовым тросом грузоподъемного устройства, при этом трос маркера выполнен из соединенных между собой последовательно верхней закрепленной на маркере части и нижней прикрепленной к судну и выполненной гибкой части, прочность которой соответствует расчетной нагрузке при подъеме судна (пат. США 5083953, B 63 B 22/16, 1992).

Технический результат от использования изобретения заключается в упрощении комплекса.

Это результат достигается тем, что комплекс для подъема судна со дна водоема содержит трос, соединяющий маркер с положительной плавучестью и судно, подвижно соединенные с этим тросом с возможностью перемещения, в сторону судна по меньшей мере два захватных устройства, соединенные силовым тросом грузоподъемного устройства, причем трос выполнен из соединенных между собой последовательно верхней, закрепленной на маркере части, соответствующей своей массой положительной плавучести маркера и имеющей длину не менее максимальной глубины района, эксплуатации судна, а также нижней прикрепленной к судну и выполненной гибкой части, прочность которой соответствует расчетной нагрузке при подъеме судна. При этом каждое захватное устройство выполнено с двумя шкивами на параллельных осях, с которыми они сопряжены посредством обгонной муфты, причем трос маркера охватывает шкивы захвата "восьмеркой".

На чертежах представлен комплекс для подъема судна со дна водоема. Все фигуры представляют устройство в виде конструктивных схем. На фигуре 1 представлена схема расположения комплекса в собранном виде с судном, на фиг. 2 - захватное устройство, на фиг. 3 - разрез захватного устройства по A-A.

Комплекс содержит маркер 1 с тросом 2, который закреплен на судне 3, маркер 1 выполнен с положительной плавучестью. На поверхности водоема расположены суда-спасатели 4 с грузоподъемными устройствами 5, которые соединены с захватными устройствами 6 силовыми тросами 7. Каждое захватное устройство содержит шкивы 8, которые подвижно сопрягаются с угловым направлением с осями 9 через обгонную муфту 10, которая позволяет вращаться шкивам 8 в направлении спуска захватного устройства 6 вниз по тросу 2 маркера 1. Трос 2 маркера 1 охватывает шкивы 8 "восьмеркой" с дополнительными оборотами на каждом шкиве для увеличения трения. Нижняя часть 11 троса 2 у места крепления к судну 3 выполнена с увеличенным сечением и способна нести нагрузку расчетную для подъема судна 3. Длина этой части 11 зависит от величины судна 3 и возможного смещения расположения троса 2 на палубе и самого судна 3 относительно номинального положения судна, когда оно находится на плаву. Захватное устройство 6 имеет боковые щечки 12, одна из которых может быть съемной для заправки троса 2 маркера 1, а поверхность желобов шкивов 8 может иметь насечку для увеличения трения.

Действует комплекс следующим образом.

Судно 3 перед аварией имеет несколько точек крепления на палубе троса 2 с закрепленным на нем маркером 1. При опускании судна на донный грунт маркер 1 всплывает и вытягивает трос 2, который имеет длину достаточную, чтобы не произошло вытягивание нижней части 11 троса 2.

После подхода судна-спасателя 4 на трос надеваются оба захватных устройства 6 и начинается спуск их попеременный. При этом шкивы 8 свободно поворачиваются на своих осях, т.к. обгонные муфты 10 не препятствуют такому вращению. Когда захватные устройства 6 подходят к нижней части 11, нужно ее вытянуть до упора. Это осуществляет верхнее захватное устройство 6, момент начала контакта и сопряжения захватного устройства 6 может быть определен по резкому повышению нагрузки на тросе 2. После сопряжения хотя бы нижнего захвата 6 с частью 11 троса 2 можно считать готовым для подъема данное крепление. Когда все точки крепления будут в таком же положении, можно начинать подъем.

Замечания к использованию комплекса:
1. Трос 2 должен быть выполнен из материала с малым удельным весом, чтобы не было обрыва и суммарный вес осей системы троса без нижней части 11 должен быть минимальным для максимальной длины. Для примера можно принять диаметр троса 2 до нижней части 115 мм и изготовить ее из волокнистых материалов с плотностью 1,5 г/см³, Тогда сечение будет составлять 0,2 см², масса 1 м составит 30 г, а 10000 м - 300 кг. Это определяет положительную плавучесть маркера 1. Прочность такого троса составит до 2000 кг, т.е. несущая способность превышает массу в 7 раз, а с учетом Архимеда в 10 раз. Конечно, можно подобрать и более оптимальный вариант современного материала, но наша цель показать, что известные материалы позволяют осуществить подъем судна.

2. Маркер 1 с учетом силы Архимеда массы троса 2 без части 11 должен иметь положительную плавучесть около 150 кг ( по воздуху это объем 150 л, с учетом массы стенок "бочки" и необходимой прочности, можно добиться пустого объема около 300 литров) можно использовать сплошной материал из пластика с пенообразовательной основой.

3. При получении "рабочего" сцепления захватного устройства 6 нужно вытянуть нижнюю часть 11 троса 2 до ее вертикального положения с учетом поворота места ее первичного расположения. Это уже значительные массы. Именно для этого нужен второй верхний захват 6 (устройство захватное), т.к. маркер и трос 2 также натяжение не способны выдержать. Нижняя часть 11 при любой глубине не должна быть поднята маркером 1, т.е. при расчете на глубину 10 км, длина троса 2 до нижней части 11 должна быть, допустим, 11 км.

4. Когда начинают подъем, тросы 7 натягиваются, шкивы 8 тормозятся обгонной муфтами 10 и трос занимает положение как намотанный на двух тумбовый кнехт, который используется на причалах, происходит сцепление захватного устройства 6 с целью 11. Лучше, если оба захватных устройства будут на нижнем участке 11.

Комплекс для подъема судна содержит выполненный из соединенных последовательно верхней и нижней частей трос, маркер с положительной плавучестью, соединенный с верхней частью тросами установленные на этом тросе с возможностью перемещения в сторону судна, с которым соединена нижняя часть троса, по меньшей мере два захватных устройства, соединенных с силовым тросом грузоподъемного устройства. Каждый захват выполнен с двумя шкивами на параллельных осях, с которыми они сопряжены посредством обгонной муфты, а трос маркера охватывает эти шкивы "восьмеркой". Верхняя часть троса соответствует своей массой положительной плавучести маркера и имеет длину не менее максимальной глубины района эксплуатации судна. Прочность нижней части троса соответствует расчетной нагрузке при подъеме судна. Такое выполнение комплекса упрощает его конструкцию. 3 ил.

Комплекс для подъема судна со дна водоема, содержащий трос, соединяющий маркер с положительной плавучестью и судно, подвижно соединенное с этим тросом захватное устройство, соединенное с силовым тросом грузоподъемного устройства, при этом трос маркера выполнен из соединенных между собой последовательно верхней закрепленной на маркере части и нижней прикрепленной к судну и выполненной гибкой части, прочность которой соответствует расчетной нагрузке при подъеме судна, отличающийся тем, что он снабжен по меньшей мере вторым захватным устройством, при этом захватные устройства подвижно соединены с тросом маркера с возможностью перемещения в сторону судна, а каждое захватное устройство выполнено с двумя шкивами на параллельных осях, с которыми они сопряжены посредством обгонной муфты, причем трос маркера охватывает шкивы захвата "восьмеркой", а верхняя часть этого троса соответствует своей массой положительной плавучести маркера и имеет длину не менее максимальной глубины района эксплуатации судна.