ОБИТАЕМАЯ ПЛАВУЧАЯ ПЛАТФОРМА КУЩЕНКО В.А. Российский патент 2011 года по МПК B63B35/44 E02B17/00 

Изобретение относится к конструкции платформ и других плавучих средств для специальных целей и изготовленных из металлических и неметаллических материалов. Может быть применено для научных исследований, создания плавучих электростанций, взлетно-посадочных площадок, сооружений культурно-массового назначения и т.п. сооружений.

Известна самоходная полупогруженная океанологическая исследовательская платформа (патент РФ №2343084, МПК В63В 35/44, 2009), состоящая из надводной площадки, соединенной с понтонами. На надводной площадке установлена сигнальная мачта. В центре установлена опорная башня ветроэнергетической установки. Вокруг опорной башни расположена солнечная батарея. У носовой кромки надводной площадки имеется глубоководная лебедка для выполнения операций с подводным контейнером. Недостатками этой платформы являются малые размеры и трудности в изготовлении для того, чтобы противостоять ветрам и океаническим течениям. Платформа не позволяет размещать на ней жилые помещения, производственные площади, поля, леса, аэродромные полосы, космодром и т.д.

Известен плавучий элемент для строительства плавучих платформ, состоящий из множества плавучих элементов, содержащих множество волнообразных боковых поверхностей, четыре крепежные ушка для размещения крепежного пальца (патент РФ №2322549, Е02В 17/00, 2007). Недостатком известного устройства является подвижная поверхность, на которой невозможно разместить почву и т.д.

Известна плавучая платформа, которая включает корпус с направляющими шахтами, автономные источники энергоснабжения, гидравлическую станцию, якорные лебедки, грузоподъемные механизмы. Корпус состоит из объединенных между собой понтонов и прикрепленной к ним с наружной стороны обвязки из стальных труб (патент РФ №2314964, В63В 35/44). Недостатками известного устройства являются его дороговизна при сборе из стальных элементов, Их недолговечность, подверженность коррозии и быстрому разрушению.

Известна трехслойная конструкция, используемая для изготовления корпусов судов, платформ и других плавучих средств. Конструкция состоит из двух несущих слоев и гофрового элемента. Один из несущих слоев выполнен из стеклопластика, другой из металла. Полости гофрового слоя заполнены пористым материалом с плотностью 0.05-0.15 г/см³. Снижается масса конструкции, повышаются демпфирующие характеристики, снижается теплопроводность, обеспечивается высокая коррозийная стойкость (патент РФ №2211147 С1, ⁷В32В 3/12, 2003). Недостатком этого устройства является его дороговизна для больших плавучих платформ.

Известна электростанция, относящаяся к атомной энергетике, которая может быть использована при создании плавучих атомных электростанций. Здесь платформа выполнена в виде корпуса судна с двойным боротом, двойным днищем и главной, верхней, средней и нижней палубами. Корпус судна разделен поперечными герметичными переборками. В качестве реактора энергоблока используется реактор на быстрых нейтронах с жидкометаллическим теплоносителем свинец - висмут в первичном контуре охлаждения (патент РФ №2188466, G21C 1/00, В63В 35/44, 2002). Недостатками этой плавучей платформы являются ее малая площадь и дороговизна конструкций.

Известна энерговырабатывающая платформа - волноход, содержащая платформу треугольной формы с энергоблоком, платформа способна самостоятельно передвигаться по водной поверхности (патент РФ №2343306, F03B 13/12, 2009). Недостатками этой платформы являются ее малые размеры и невозможность их увеличения предлагаемыми методами.

Известен гостинично-развлекательный комплекс на воде, содержащий несущую платформу, по периметру которой расположены дополнительные понтоны, которые жестко соединены между собой. Понтоны выполнены многоуровневыми. Якорное устройство представляет собой швартов, рейдовую бочку, цепной бридель и якорь. На несущей платформе размещена надстройка в виде магазинов, гостиниц, пляжей, площадок и т.п. (патент РФ №2237595 С1, ⁷В63В 35/44, 2004, - прототип).

Недостатками прототипами являются:

1. Малые размеры и невозможность с помощью предлагаемой конструкции получить необходимые размеры платформы.

2. В силу малого веса имеет слабую инерционность и большую подверженность к колебаниям в штормовую погоду.

3. Платформа выполнена из дорогостоящего материала.

4. Отсутствует необходимое внутреннее пространство.

5. Отсутствуют средства самостоятельного передвижения в заданном районе океана и средства полного жизнеобеспечения.

6. Слабая коррозионная стойкость и быстрая разрушаемость.

7. Невозможность разместить на платформе жилые комплексы, производственные здания, аэродромы, космические стартовые площадки, надводные и подводные порты, большие энергетические блоки, например, атомную станцию, сельскохозяйственные поля и леса.

Технический результат - получение обитаемой платформы достаточных размеров из дешевых материалов, обеспечивающих всю необходимую инфраструктуру жизнеобеспечения, включая космические полеты, находящуюся в зоне комфортного обитания.

Технический результат достигается тем, что обитаемая плавучая платформа включает силовые элементы, выполненные, например, из бетона с наполнителем и арматурой в виде замкнутых емкостей легче воды, в шести направлениях пространства имеющих возможность соединения с другими силовыми элементами образующих платформу, соединение с которыми образуют поля, причем каждый силовой элемент покрыт силовой сетью и сеточным охладителем, состоящим из трубок для прохода рабочего тела охлаждения и силовой сети, причем трубки подключены к охладителю, подключенного к насосу, который подключен к другому входу сеточного охладителя и к двигателю, подключенного к генератору энергии, причем платформа покрыта после намораживания льда теплоизоляционной пленкой, затем песком, глиной и поверх почвой, которые содержат дренажную систему, причем платформа снабжена системами получения энергии, складами и емкостями для обеспечения запасов энергии, якорной системой, системами добычи энергии из недр, системами движения, системами сигнализации, электроснабжения, ориентации, навигации, связи, причем платформа содержит причал подводный, надводный, воздушный, космическую стартовую площадку и посадочную полосу, жилые, производственные помещения и сельскохозяйственные участки.

Изобретение поясняется чертежами фиг.1-7.

На фиг.1 представлен общий вид обитаемой ледовой платформы (ОЛП) сверху, где 1 - генератор энергии (ГЭ). Это может быть атомная станция, комплекс солнечных батарей, тепло-паровой генератор энергии и т.д.; 2 - установка охлаждения (УО) (фиг.2), 2.1 - производственная мачта, 3 - жилой комплекс, 4 - производственный комплекс, 5 - пристань, 6 - сельскохозяйственные участки (технологические площадки), 7 - движители. В качестве движителей могут быть применены винтовые движители в воде с приводами, ветровые пропеллеры с двигателями, паруса, толкающие штанги от дна и т.д.

УО 2 состоит из двигателя 8 (который получает энергию от ГЭ 1), подключенный к насосу 9, который перекачивает охлаждающую жидкость по трубопроводам 10 и сеточным охладителям (ССО) 11 (фиг.3), который скреплен силовой сетью 12. Охладитель 11 полностью или частично закрывает силовой элемент 13, выполненный в виде четырехгранной поверхности (куб, параллелепипед), например, из бетона (песок, цемент, наполнитель, например керамзит), усиленный арматурой, например, углеродной нанотрубчатой сеткой 14 (фиг.4а, б).

Толщина δ стенок - 15 выбирается в зависимости от применяемого наполнителя. Силовой элемент имеет люки 16, запираемые отверстия 17 и устройства для крепления связей между силовыми элементами во всех шести направлениях пространства 18. Силовые элементы могут иметь соединительные крепления 19.1 как по горизонтали, так и по вертикали. Силовые элементы 13 объединены в горизонтальную и вертикальную объемную конструкцию (фиг.5, 6) тросами 19 (выполненных в виде, например, нержавеющих стальных тросов или тросов из углеродных нанотрубок). Пространство между силовыми элементами 13 заполнено намораживаемым льдом 20. Обитаемая ледовая платформа (фиг.6, фиг.7) покрыта изоляционной пленкой 21. Поверхность покрыта также песком и глиной 22 (имеющую внутреннюю дренажную систему) и поверх почвой 23. В качестве охлаждающей жидкости может быть применена жидкость, замерзающая при температуре менее 0°С (например, жидкий кислород (-180°)). Обитаемая ледовая платформа может входить в обитаемые ледовые поля для обеспечения заданной стабильности при океанских волнениях.

Предлагаемое устройство работает следующим образом. Силовые элементы (СЭ) 13 объединены в платформу, на нее устанавливается оборудование. Вся эта конструкция может собираться в окрестностях Северного или Южного полюсов для облегчения процедуры намораживания. После создания необходимой ледовой массы ОЛП самостоятельно или на буксире транспортируется на место постоянного нахождения, например в места, с постоянной температурой +21°С, или в места добычи полезных ископаемых, или в экваториальные места, благоприятствующие запуску космических ракетоносителей. Возможность перемещения и постоянного нахождения в зоне комфортной жизнедеятельности и промышленного производства позволяет не тратить энергию на отопление (охлаждение) и уменьшить затраты на освещение. Позволяет находиться вблизи источников сырья и энергоносителей. Позволяет избежать сейсмических угроз (при достаточном объеме ОЛП). В случае оледенения или других бедствий космического характера позволяет сохранить потенциал, накопленный цивилизацией в различных точках планеты.

Изобретение может быть использовано для создания плавучих электростанций, взлетно-посадочных площадок, сооружений культурно-массового назначения, для научных исследований. Обитаемая плавучая платформа включает силовые элементы, выполненные, например, из бетона с наполнителем и арматурой в виде замкнутых емкостей легче воды. Имеется возможность соединения в шести направлениях пространства с другими силовыми элементами, образующими платформу. Каждый силовой элемент покрыт силовой сетью и сеточным охладителем, состоящим из трубок для прохода рабочего тела охлаждения. Трубки подключены к охладителю, подключенному к насосу, который, в свою очередь, подключен к другому входу сеточного охладителя и к двигателю, подключенному к генератору энергии. После намораживания льда платформа покрыта теплоизоляционной пленкой, затем песком, глиной и поверх почвой, которые содержат дренажную систему. Платформа снабжена системами получения энергии, складами и емкостями для обеспечения запасов энергии, якорной системой, системой добычи энергии из недр, системами движения, системами сигнализации, электроснабжения, ориентации, навигации, связи. Платформа содержит причал подводный, надводный, воздушный, космическую стартовую площадку и посадочную полосу, жилые, производственные помещения и сельскохозяйственные участки. Обеспечивается расширение эксплуатационных возможностей платформы. 7 ил.

Обитаемая плавучая платформа, включающая силовые элементы, выполненные, например, из бетона с наполнителем и арматурой в виде замкнутых емкостей легче воды, в шести направлениях пространства, имеющих возможность соединения с другими силовыми элементами, образующими платформу, соединение с которыми образуют поля, причем каждый силовой элемент покрыт силовой сетью и сеточным охладителем, состоящим из трубок для прохода рабочего тела охлаждения, причем трубки подключены к охладителю, подключенному к насосу, который подключен к другому входу сеточного охладителя и к двигателю, подключенному к генератору энергии, причем платформа покрыта после намораживания льда теплоизоляционной пленкой, затем песком, глиной и поверх почвой, которые содержат дренажную систему, причем платформа снабжена системами получения энергии, складами и емкостями для обеспечения запасов энергии, якорной системой, системой добычи энергии из недр, системами движения, системами сигнализации, электроснабжения, ориентации, навигации, связи, причем платформа содержит причал подводный, надводный, воздушный, космическую стартовую площадку и посадочную полосу, жилые, производственные помещения и сельскохозяйственные участки.