ЦЕНТРАЛЬНЫЙ РЕЗЕРВУАР ДЛЯ ВЫБОРКИ Российский патент 2003 года по МПК B63B35/14 

Это изобретение касается центрального резервуара для выборки, расположенного, например, в рыболовном судне. Центральный резервуар используется для установки рыболовной снасти и выбирания снасти и улова. Центральный резервуар для выборки может также использоваться для другого используемого в море оборудования.

На рыболовных судах такого типа, какой выбран для этого примера и описан как судно для ярусного лова, обычно ярус с уловом поднимается через люки, находящиеся сбоку носовой оконечности судна, над ватерлинией. В некоторых случаях ярус тянут над палубой, но это чревато большими неприятностями из-за ветра и непогоды. Судно движется в направлении к ярусу, так что ярус вытягивают в основном от направления вперед и таким образом, что ярус входит с небольшим углом наклона назад в пределах от 10 до 20 градусов от вертикальной линии. Опыт показывает, что это самый лучший способ подъема яруса. Судно с одним корпусом всегда будет иметь период резонанса для своего движения качки, и при нормальном режиме обычно некоторое движение качки будет ощутимо. Наиболее часто у побережья Норвегии дуют ветры между свежим ветром 5 баллов Бофорта и ветром, доходящим почти до шторма, с соответствующим состоянием моря. Когда ярус тянут через люки, расположенные в передней части сбоку, существует опасность потери части улова, так как при этом рыба падает из яруса. Это может происходить по ряду причин, например, на это может влиять потеря рыбой плавучести, или полный вес рыбы нагружает крючок снасти, или тот факт, что брызги от судна сбивают рыбу с крючковой снасти, или рыба выпадает от удара волн, независимо от судна или от качки судна и т.д.

Одним из возможных путей решения проблемы, направленным на то, чтобы избежать влияния волнения моря, является подъем яруса из моря через так называемый "dragerbronn", то есть, резервуар для подъема яруса с рыбой, которым является по существу вертикальное трубчатое отверстие (проем) в рыболовном судне, при этом основная часть трубы открыта в своем нижнем конце в сторону моря, а в верхнем конце в направлении свободного воздуха или в помещение на судне. Такой центральный резервуар для выборки (подъема) яруса с рыбой значительно улучшает условия работы человека, работающего у направляющего барабана, который в результате работает в защищенных условиях. Человек, работающий у направляющего барабана, должен находиться у центрального резервуара для подъема рыбы, чтобы направлять рыбу через направляющий барабан в секцию, где устройства удаляют рыбу с крюка, и что не менее важно, багрить рыбу, упавшую с яруса. Однако при таком решении возникает одна проблема, связанная с тем, что в такой вертикальной трубе образуется столб стоящей воды с периодом резонанса, который может соответствовать периоду резонанса качки судна. Таким образом, поверхность воды внутри центрального резервуара для подъема яруса с рыбой будет раскачиваться с большими амплитудами относительно качки, испытываемой рыболовным судном, или с тем же периодом и амплитудой, что и волны в море из-за меняющегося давления волн. Возможно также, что амплитуда внутри центрального резервуара усилится. Это может привести к потере рыбы внутри центрального резервуара для выборки, так же как при обычной ловле рыбы, а также создает опасность для команды, работающей с ярусом и уловом под палубой. Внутри центрального резервуара могут быть расположены устройства для успокоения волн. Однако эти устройства для успокоения волн создают препятствия для нормальной работы с рыболовными снастями. Как рыба, так и крючковые устройства могут зависнуть, зацепиться за них или сломаться, а из-за пенообразования ухудшается обзор.

В патенте США 4176614 описывается одно возможное решение проблемы изменения периода резонанса центрального резервуара для выборки, заключающееся в том, что центральный резервуар для выборки закрывают от свободного воздуха. Американское решение проблемы может быть полезным при выполнении операции с вспомогательным (проволочным) канатом или бурильной колонны через центральный резервуар, но подъем рыбы в ярусе через герметичное или почти герметичное отверстие невозможен. Кроме того, перепады давления в такой герметичной камере вредны для команды (для человека, работающего у направляющего барабана). В патенте США 4176614 описано, что центральный резервуар для выборки может быть под высоким давлением или низким давлением, чтобы изменять период резонанса водяной колонны, частично вследствие того, что воздушная камера будет служить в качестве пневматической пружины с более высоким или более низким давлением, а частично вследствие того, что длина водяной колонны будет изменяться по высоте, становиться короче или длиннее.

В патенте США 4452165 дается решение проблемы, заключающееся в создании больших резервуаров в полупогруженных платформах. Резервуары должны иметь находящуюся внутри ватерлинию и отверстия для выхода на свободный воздух в верхней части и в открытое море в нижней части через каналы со значительно меньшим поперечным сечением, чем резервуары.

Одной задачей данного изобретения является увеличение периода резонанса водяной колонны (столба) в центральном резервуаре для выборки таким образом, чтобы он стал значительно длиннее периода резонанса судна и чтобы он не совпадал с периодами преобладающих амплитуд морских волн.

Другой задачей изобретения является снижение амплитуды волны в центральном резервуаре для выборки, с учетом условий работы команды, для того, чтобы уменьшить возможность потери улова от толчков и местных течений.

Третьей задачей изобретения является перенос выбранного ярусного улова в защищенное место внутри судна для ярусного лова рыбы.

Математическое моделирование и эксперименты на модели показали, что решением проблем рыболовных судов, которые упомянуты выше и которые не до конца решены предшествующим уровнем техники, является центральный резервуар для выборки в рыболовном судне, который образует по существу вертикальную основную трубу, проходящую через рыболовное судно, со свободным нижним отверстием или входным отверстием, направленным к морю, и свободным верхним отверстием, направленным в атмосферу. Новой и отличительной чертой изобретения является то, что верхняя часть имеет переходный участок трубы, содержащий относительно большое расширение площади поперечного сечения под ватерлинией внутри основной трубы под ватерлинией, к верхней части трубы, как описано в пункте 1.

Другие особенности изобретения будут ясны из зависимых пунктов, среди других, то, что основная труба может иметь форму эллипса и с учетом требований лова должна иметь небольшой наклон назад относительно вертикальной линии так, что нижнее входное отверстие располагается позади верхнего отверстия основной трубы.

Ниже дается краткое описание чертежей с иллюстрацией изобретения и с цифровыми позициями к описанию и соответствующим пунктам формулы изобретения.

Фиг.1 показывает вертикальный разрез судна с центральным резервуаром для выборки, согласно основной идее изобретения.

Фиг. 2 показывает вертикальное продольное сечение части корпуса судна, принципиально предпочтительный пример реализации изобретения.

Фиг.3 показывает вертикальный разрез центрального резервуара для выборки с люком для регулирования верхнего поперечного сечения и угла наклона дна расширения или расширяющейся части центрального резервуара.

Фиг.4 показывает горизонтальное поперечное сечение верхней части центрального резервуара для выборки и расположение направляющего барабана и человека, работающего около него, относительно основной трубы центрального резервуара.

Фиг. 5 показывает в системе декартовых координат соотношение между состоянием поверхности воды и высотой волны (уровень/высота волны), с использованием настоящего изобретения и без него.

Центральный резервуар 1 для выборки в предпочтительном примере реализации изобретения расположен немного позади середины судна, так как движение качки (вертикальной) здесь наименьшее. Фиг. 1 показывает принцип для центрального резервуара 1 для выборки как такового с по существу вертикальной основной трубой или проходом 2. Переходный участок 5 трубы образует соединение между основной трубой 2 и расширенной верхней частью 3 трубы центрального резервуара 1 для выборки. Переходный участок 5 трубы может быть прямым, горизонтальным или в форме воронки.

Фиг. 2 показывает, что главная ось 21 основной трубы 2 может быть слегка наклонена к корме, при этом нижнее входное отверстие 8, обращенное к морю, расположено немного позади верхнего отверстия 10. Опыт показывает, что целесообразно двигаться в направлении яруса, но немного выше, чтобы ярус поднимался из направления сзади кормы с углом, отклоняющимся от вертикальной линии приблизительно на 17 градусов. Можно регулировать скорость и курс судна, чтобы ярус входил приблизительно в центре основной трубы 2.

Фиг. 2b и с показывает поперечные сечения основной трубы 2 у нижнего входного отверстия 8 и верхнего отверстия 10 соответственно. В предпочтительном примере реализации изобретения основная труба 2 имеет форму эллипса с длинной полуосью эллипса, проходящей по существу вдоль судна, и длина большей полуоси составляет приблизительно 1 м, а длина меньшей полуоси составляет приблизительно 0,75 м. Могут быть использованы другие формы эллипса в пределах соотношений оси 1:1 (кольцевая труба 2) и 3:1 (с уплощением в бок трубы 2).

Фиг. 2d и е показывают возможные горизонтальные сечения расширенной части 3 трубы.

Фиг. 1 показывает переходные участки 5 трубы, имеющие форму воронки. На фиг. 3 люк 30 открывается, поворачиваясь в шарнире 32, расположенном около верхнего отверстия 10 главной трубы 2, проходя в верхнюю часть 3 трубы. Поворотом этой плиты от той нижней части (дна) переходного участка 5 трубы, где расположен шарнир 32, меняют эффективную площадь водной поверхности верхней части 3 трубы. Таким образом можно уменьшить период резонанса водяного столба в центральном резервуаре 1 для выборки. Это может быть целесообразным, если судно испытывает морское волнение с тем же длинным периодом, что и период резонанса центрального резервуара для выборки согласно настоящему изобретению.

Фиг. 3 также показывает предпочтительный путь яруса во время подъема улова. Для сохранения целесообразного угла 17 градусов относительно вертикали основная труба 2 была установлена с этим углом к вертикали. Другие углы могут быть более целесообразными при условии, например, если при этом можно увеличить скорость судна во время выборки.

Фиг. 4 изображает горизонтальное поперечное сечение верхней части 3 центрального резервуара 1 для выборки, с человеком, работающим у направляющего барабана, находящимся на ступеньке у направляющего барабана 15, где ярус должен проходить внутри секции для съема рыбы с крючков.

Фиг. 5 показывает в системе декартовых координат обобщенный спектр амплитуды волн внутри центрального резервуара 1 для выборки. Кривые показывают, что центральный резервуар для выборки, без верхней расширяющейся части, может иметь спектр волн с большими амплитудами, с периодами приблизительно 5-6 с, что может быть резонансной частотой судна, или волн снаружи судна, но при использовании изобретения эти пики амплитуд гасятся и смещаются наружу к более длинным волнам, вне пределов периода резонанса судна.

Объяснением того, почему работает изобретение, могут быть несколько результатов. Во-первых, площадь воды расширяется в верхней части центрального резервуара для выборки, так что огромный объем должен пройти через нижнюю, более узкую часть основной трубы, чтобы немного сместить поверхность воды верхней расширенной части. Во-вторых, в переходном участке 5 трубы возникает турбулентность. Турбулентность может привести к диссипации энергии и затем к слабому нагреву воды, который практически невозможно обнаружить. Кроме того, период резонанса центрального резервуара 1 для выборки будет значительно удлинен, когда он расширен в верхней части до большей площади ниже ватерлинии. Дополнительного гашения амплитуды волн можно было бы достигнуть, закрыв верхнюю часть столба от воздуха, но это не рекомендуется, учитывая здоровье рыбаков.

Изобретение первоначально задумано для рыболовных судов. Изобретение может быть целесообразно использовано для выбирания рыболовных сетей, но с другим углом или направлением оси основной трубы 2 относительно вертикальной линии. Однако возможно использовать изобретение в других морских операциях, например при бурении нефти или нефтедобычи судами с одним корпусом, где целесообразны условия спокойного моря в центральном резервуаре. Примерами этому могут быть океанографические суда с датчиками, расположенными на кабеле, сейсмические исследовательские суда с морскими сейсморазведочными кабелями, которые запускаются и втаскиваются, обычные суда, бросающие и поднимающие якорь, и вообще каждое судно, устанавливающее и поднимающее оборудование из моря, стоящее в море или плывущее, в котором целесообразно создать спокойные условия там, где оборудование пересекает поверхность моря.

Изобретение относится к судостроению, в частности к конструкции центрального резервуара (1) для выборки, например для рыболовного судна. Центральный резервуар (1) для выборки образован, по существу, вертикальной основной трубой (2), проходящей через судно, со свободным нижним отверстием или входным отверстием (8), направленным к морю, и свободным верхним отверстием (4), направленным к атмосфере. Верхняя часть основной трубы (2) имеет переходный участок (5), который образует относительно большое расширение площади поперечного сечения ниже ватерлинии в основной трубе (2), к верхней части (3) трубы. Следствием такого расширения верхней части центрального резервуара для выборки является то, что колебания поверхности воды гасятся в значительной степени по сравнению с качкой судна и волнением моря. 2 с. и 14 з.п. ф-лы, 9 ил.

1. Центральный резервуар (1) для выборки, например, для рыболовного судна, причем центральный резервуар (1) для выборки образован, по существу, вертикальной основной трубой (2), проходящей через рыболовное судно, со свободным нижним отверстием или входным отверстием (8), направленным к морю и свободным верхним отверстием (4), направленным к атмосфере, отличающийся тем, что верхняя часть основной трубы (2) содержит переходный участок (5) трубы, который образует относительно большое расширение площади поперечного сечения под ватерлинией в основной трубе (2), к верхней части (3) трубы. 2. Центральный резервуар для выборки по п. 1, отличающийся тем, что имеет отклонение главной оси (21) основной трубы (2) с углом отклонения от вертикальной линии таким, что нижнее отверстие или входное отверстие (8) смещено в направлении кормы или вперед относительно верхнего отверстия (10) основной трубы (2). 3. Центральный резервуар для выборки по п. 2, отличающийся тем, что главная ось (21) отклонена в пределах 0 - 30^o от вертикали. 4. Центральный резервуар для выборки по п. 2 или 3, отличающийся тем, что главная ось (21) отклонена в пределах 10 - 20^o от вертикали. 5. Центральный резервуар для выборки по пп. 2, 3 или 4, отличающийся тем, что главная ось (21) отклонена в пределах 16 - 18^o от вертикали. 6. Центральный резервуар для выборки по одному из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что основная труба (2) имеет поперечное сечение в форме эллипса, перпендикулярное главной оси (21), с соотношением большой и малой полуосей эллипса в пределах 1: 1 - 3: 1. 7. Центральный резервуар для выборки по п. 6, отличающийся тем, что нижнее входное отверстие (8) имеет большую полуось (81) в эллипсе, приблизительно 1 м, по существу, направленную вдоль главной оси рыболовного судна, и малую полуось (82) длиной приблизительно 0,75 м. 8. Центральный резервуар для выборки по п. 6, отличающийся тем, что верхнее отверстие (10) имеет верхнюю большую полуось (101) размером приблизительно 1 м, по существу, в направлении вдоль главной оси рыболовного судна и малую полуось (102) размером приблизительно 0,75 м. 9. Центральный резервуар для выборки по одному из пп. 1-8, отличающийся тем, что переходный участок (5) трубы имеет форму воронки. 10. Центральный резервуар для выборки по одному из пп. 1-8, отличающийся тем, что переходный участок (5) трубы, по существу, прямолинейный или горизонтальный. 11. Центральный резервуар для выборки по п. 8 или 9, отличающийся тем, что плита или люк (30) расположены в переходном участке (5) трубы, при этом плита или люк (30) расположены с возможностью шарнирного поворота в верхней расширенной части (3) центрального резервуара (1) для выборки вокруг шарнира (32) у верхнего отверстия (10). 12. Центральный резервуар для выборки по одному из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что расширение или увеличение диаметра или площади поперечного сечения основной трубы (2) к верхней расширенной части (3) приводит к периоду резонанса воды центрального резервуара (1) для выборки, который значительно длиннее, чем период резонанса судна в его движении вертикальной качки. 13. Центральный резервуар для выборки по п. 1, отличающийся тем, что диаметр или площадь поперечного сечения основной трубы (2) немного увеличивается или уменьшается между нижним входным отверстием (8) и верхним отверстием (10). 14. Центральный резервуар для выборки по одному из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что верхняя расширенная часть (3) центрального резервуара (1) для выборки имеет, по существу, прямоугольное горизонтальное поперечное сечение. 15. Центральный резервуар для выборки по пп. 1-13, отличающийся тем, что верхняя расширенная часть (3) центрального резервуара (1) для выборки, по существу, имеет форму эллипса в своем горизонтальном поперечном сечении. 16. Способ применения центрального резервуара (1) для выборки на судне согласно одному из пп. 1-11, отличающийся тем, что осуществляют расширение и регулирование размера площади свободной поверхности верхней части (3) водяного столба центрального резервуара для выборки с тем, чтобы период резонанса водяного столба центрального резервуара (1) для выборки не соответствовал ни периоду резонанса судна, ни преобладающим периодам амплитуд волн.