МОРСКАЯ УРАВНОВЕШЕННАЯ ВЕРТОЛЕТНАЯ ПОСАДОЧНАЯ ПЛОЩАДКА Российский патент 2023 года по МПК B63B35/50 B64F1/00 

Область техники

Морская уравновешенная вертолетная посадочная площадка (далее по тексту - УВПП) предназначена для посадки вертолета на морское инженерное сооружение (далее по тексту - платформа), как в процессе эксплуатации платформы, так и в случае возможного аварийного крена платформы в любую сторону, с целью проведения спасательных операций и вертолетного обеспечения выполнения аварийных и ремонтных работ работ.

УВПП может применяться на морских объекты нефтяной и газовой промышленности, а также на средне и крупнотоннажных судах технического флота.

Уровень техники

Аналогов уравновешенным вертолетным посадочным площадкам нет. Во всем мире вертолетные посадочные площадки изготавливаются стационарными, т.е. жестко закрепленными на стойках или консольной опоре к корпусу, надстройке, или просто располагаются на палубе морского объекта. Недостатком таких стационарных вертолетных площадок является невозможность посадки вертолета для проведения спасательной операции, доставки спасателей, вертолетного обеспечения аварийных и ремонтных работ и т.п.в случае, если платформа в результате аварии получила крен. При этом необходимо отметить, что спасение обслуживающего персонала платформы при условии посадки вертолета на вертолетную площадку является самым быстрым вариантом спасения (при благоприятных метеоусловиях для вертолетов) и позволяет в максимально короткое время провести спасательную операцию при возникновении аварии на объекте.

В РФ изготовление морских вертолетных посадочных площадок регламентируется следующими документами:

- «Правила классификации и постройки морских судов», часть I, «Классификация», часть П,«Корпус», часть XVII, «Дополнительные знаки символа класса и словесные характеристики, определяющие конструктивные или эксплуатационные особенности судна»;

- «Приложение 14 к Конвенции о международной гражданской авиации» (ИКАО, 2013 г.), Том II «Вертодромы»;

- «Общие авиационные требования к средствам обеспечения вертолетов на судах и приподнятых над водой платформах» (OAT ГА-90).

Общим между изготавливаемыми вертолетными посадочными площадками и УВПП является вертолетная палуба, которая непосредственно предназначена для посадки вертолета.

Раскрытие изобретения

Задача изобретения - обеспечение посадки вертолета на вертолетную палубу как в процессе эксплуатации платформы, так и в случае возможного аварийного крена платформы в любую сторону для проведения спасательной операции, доставки спасателей, вертолетного обеспечения аварийных и ремонтных работ.

Технический результат достигается следующим конструктивным решением: - предлагаемая УВПП является поворотной, т.е. в случае аварийного крена платформы в любую сторону УВПП остается горизонтальной (возможен наклон УВПП до ~2°, что является допустимым для посадки любого вертолета массой не более расчетного). Под расчетным вертолетом понимается вертолет на который рассчитывается вертолетная палуба. По углу крена аварийной платформы, УВПП может обеспечивать горизонтальное положение вертолетной палубы вплоть до критического угла крена ~45°. Поворот УВПП до горизонтального положения при аварийном крене платформы осуществляется в результате действия восстанавливающего момента, т.е. без участия человеческого фактора. Для обеспечения безопасности посадки спасательного вертолета рекомендуется ограничить угол крена аварийной платформы, при котором УВПП будет обеспечивать посадку вертолета, до 35° (данный угол крена аварийной платформы будет использоваться в описании изобретения и называется расчетным). Т.е. УВПП работает следующим образом: - при угле крена аварийной платформы до 35°, УВПП находится в горизонтальном положении и на нее возможна посадка любого вертолета, массой не более расчетного вертолета, в случае увеличения крена аварийной платформы (более 35°) УВПП перестанет проворачиваться (принимать горизонтальное положение), соответственно при дальнейшем крене аварийной платформы УВПП будет принимать наклонное положение (например, при угле крена аварийной платформы 45°, наклон УВПП составит 10°), что визуально заметно и является информацией для пилота вертолета о том, что крен аварийной платформы более 35° и приближается к критическому углу крена, т.е. платформа близка к опрокидыванию, и посадка вертолета в этом случае запрещена.

УВПП состоит из вертолетной палубы, направляющих, образующих полусферу с ограничителями горизонтального положения, балласта и рамной или объемной конструкции, которая объединяет эти элементы. УВПП устанавливается на опорную колонну с образованием шарнирного узла. Опорная колонна состоит из круглой опорной плиты и непосредственно колонны, которая жестко закрепляется к корпусу или надстройке платформы. УВПП может изготавливаться в не водоизмещающем или в водоизмещающем исполнении.

Шарнирный поворотный узел представляет собой радиально установленные под вертолетной палубой направляющие, которые образуют полусферу, направляющие имеют ограничители горизонтального положения на расчетный угол аварийного крена платформы и свободно опираются (направляющие) на опорную плиту. Шарнирный поворотный узел закрывается обечайками от заметания снегом.

Расчеты УВПП на устойчивость при посадке расчетного вертолета выполняются при условии посадки последнего на край вертолетной палубы (т.е. при условии возникновения максимального опрокидывающего момента) при четырех случаях посадки вертолета: на край вертолетной палубы при эксплуатации платформы, на край вертолетной палубы со стороны крена аварийного платформы на расчетный угол 35°, на край вертолетной палубы с противоположной крену платформы (на 35°) стороны, на край вертолетной палубы с боковой стороны от направления крена платформы (на 35°). С применением известных формул, методом последовательных приближений определяется диаметр шарнира, количество направляющих, диаметр опорной плиты, масса балласта, которые обеспечивают восстанавливающий момент больший, чем максимальный опрокидывающий момент. При определении диаметра шарнира и диаметра опорной плиты конструктивно задается угол контакта направляющих с опорной плитой для обеспечения скольжения (рекомендуется с применением всепогодной смазки) с учетом давления направляющих на опорную плиту, которое может меняться с увеличением или уменьшением количества направляющих. Данными параметрами и балластом достигается «чувствительность» уравновешенной вертолетной площадки к крену платформы, смотри ниже. На скользящие кромки рекомендуется нанесение всепогодной смазки.

В нижней части УВПП устанавливается балласт (груз). Балласт располагается по окружности вокруг опорной колонны на расстоянии от последней, обеспечивающем горизонтальное положение УВПП при расчетном угле крена аварийной платформы.

Балласт предназначен для:

а) обеспечения большего восстанавливающего момента, чем опрокидывающий момент, который возникнет в случае посадки расчетного вертолета на край вертолетной палубы УВПП при указанных 4 случаях посадки расчетного вертолета;

б) обеспечения необходимой «чувствительности» уравновешенной вертолетной площадки к крену аварийной платформы, т.е. УВПП проворачивается за счет действия возникающего восстанавливающего момента до горизонтального положения через каждые 2° крена аварийной платформы до расчетного крена 35°, что обеспечивает посадку любого вертолета, массой не более расчетного, «чувствительность» может быть иной, если УВПП разрабатывается под характеристики конкретного вертолета.

Для обеспечения доступа на УВПП как при эксплуатации платформы, так и в случае ее аварийного крена на расчетный угол в любую сторону, применяется самовыдвижной трап, крепление его осуществляется к данной площадке на горизонтальных осях с необходимым зазором для обеспечения свободы противоположной части трапа в пределах ниши, ограничивающей его боковое перемещение, смотри рисунок 3, на концевой части трапа устанавливаются шарниры, Аварийный трап располагается на противоположной стороне УВПП, путь эвакуации проходит под вертолетной палубой с применением самовыдвижного трапа к лестничному маршу внутри или снаружи опорной колонны.

При изготовлении УВПП в водоизмещающем варианте, последняя может использоваться как дополнительное спасательное средство (спасательный модуль, который располагается на максимальном удалении от производственных помещений по сравнению с другими конструктивными элементами платформы) в случае аварии на платформе и неблагоприятных погодных условиях для вертолетов. С этой целью в водоизмещающем корпусе УВПП предусматриваются помещения, оборудованные простейшими средствами жизнеобеспечения на 3-5 суток и, если аварийная платформа пойдет ко дну, то водоизмещающая УВПП останется на плаву. После нормализации погодных условий на нее сможет сесть спасательный вертолет или подойдет спасательное судно.

Монтаж УВПП на опорную плиту выполняется с применением грузоподъемного оборудования с соответствующими грузовыми характеристиками. Монтаж может осуществляться как полностью изготовленной УВПП, так и с частично установленным распределенным балластом, рекомендуемая масса частично установленного балласта при этом, должна обеспечивать положение центра тяжести УВПП ниже опорной плиты, подача остальной части балласта может осуществляться лебедками. Монтаж УВПП может осуществляться как на заводе-строителе платформы (рекомендуется), так и на точке установки платформы для эксплуатации.

Краткое описание чертежей

На фиг. 1 представлен общий вид с разрезом не водоизмещающей УВПП, состоящей из:

поз. 1 - вертолетная палуба;

поз. 2 - направляющие, образующие полусферу;

поз. 3 - концевые упоры на направляющих;

поз. 4 - балласт (груз);

поз. 5 - рамная конструкция;

поз. 6 - снегозащита (обечайка вокруг шарнира).

На фиг. 2 представлено положение УВПП в разрезе на опорной колонне при эксплуатации платформы (в сечении Б-Б рамная конструкция условно не показана), состоящей из:

поз. 1 - вертолетная палуба;

поз. 2 - направляющие, образующие полусферу;

поз. 3 - концевые упоры на направляющих;

поз. 4 - балласт (груз);

поз. 5 - рамная конструкция;

поз. 7 - опорная плита;

поз. 8 - опорная колонна.

На фиг. 3 представлено положение УВПП с вертолетом при эксплуатации платформы, состоящее из:

поз. 9 - самовыдвижной трап;

поз. 10 - люк для доступа к аварийному трапу;

поз. 11 - аварийный трап;

поз. 12 - аварийная пешеходная галерея;

поз. 13 - аварийный самовыдвижной трап;

поз. 14 - аварийная площадка для входа в опорную колонну;

поз. 15 - крыша надстройки;

поз. 16 - пешеходная дорожка на крыше надстройки;

поз. 17 - наклонная (аварийная) пешеходная дорожка на крыше надстройки;

поз. 18 - ограждение пешеходной дорожки на крыше надстройки;

поз. 19 - ниша в крыше надстройки для концевой части самовыдвижного трапа;

поз. 20 - вертолет.

На виде В показана концевая часть самовыжвижного трапа в нише надстройки при эксплуатации платформы.

На виде В* показана концевая часть самовыжвижного трапа в нише надстройки в случае аварийного крена платформы 35° в сторону борта.

На фиг. 4 представлено положение УВПП при аварийном крене платформы на угол 35° в противоположную от вертолетной площадки сторону, состоящее из:

поз. 1 - вертолетная палуба;

поз. 8 - опорная колонна;

поз. 9 - самовыдвижной трап;

поз. 15 - крыша надстройки;

поз. 20 - вертолет.

На фиг. 5 представлено положение УВПП при аварийном крене платформы на угол 35° в сторону вертолетной площадки, состоящее из:

поз. 1 - вертолетная палуба;

поз. 8 - опорная колонна;

поз. 9 - самовыдвижной трап;

поз. 15 - крыша надстройки;

поз. 20 - вертолет.

На фиг. 6 представлено положение УВПП (сечение) при аварийном крене платформы на борт, состоящее из:

поз.1 - вертолетная палуба;

поз.2 - направляющие, образующие полусферу;

поз.3 - концевые упоры на направляющих;

поз.7 - опорная плита; поз.8 - опорная колонна.

На данной фигуре в сечении показана опорная плита, которая уперлась в ограничители горизонтального положения при достижении расчетного угла крена аварийной платформы 35° и в случае дальнейшего увеличения крена 215 аварийной платформы У ВПП начнет наклонятся, что станет сигналом пилоту вертолета об экстренном взлете.

На фиг. 7 представлено положение водоизмещающей УВПП в сечении на воде в случае, если аварийная платформа затонет, состоящее из: поз 21 - водоизмещающая УВПП;

поз 22 - помещения для персонала, разделенные герметичными переборками; поз 23 - откидные люки; поз 24 - водная поверхность.

Технический результат при внедрении изобретения

1. Обеспечивает посадку вертолета как при эксплуатации платформы, так и в случае возможного аварийного крена платформы до расчетного угла (35°) в любую сторону для проведения спасательных работ, вертолетного обеспечения выполнения аварийных и ремонтных работ и т.п.

2. Водоизмещающая УВПП является дополнительным спасательным средством, 230 которое будет востребовано в случае затопления аварийной платформы при неблагоприятных погодных условиях для других спасательных средств как надводных, так и воздушных.

Изобретение относится к области судостроения, в частности к вертолетным посадочным площадкам морских инженерных сооружений. Изобретение может применяться на морских объектах нефтяной и газовой промышленности, а также на средне- и крупнотоннажных судах технического флота. Задача изобретения - обеспечение посадки вертолета на вертолетную палубу как в процессе эксплуатации морского инженерного сооружения, так и в случае возможного аварийного крена морского инженерного сооружения в любую сторону для проведения спасательной операции, доставки спасателей, вертолетного обеспечения аварийных и ремонтных работ. Предложена морская уравновешенная вертолетная посадочная площадка морского инженерного сооружения, включающая в себя вертолетную палубу, направляющие, образующие полусферу, с ограничителями горизонтального положения, балласт и рамную или объемную конструкцию, которая объединяет эти элементы, причем вертолетная посадочная площадка является поворотной в вертикальной плоскости и установлена, опираясь направляющими, на опорную колонну, жестко закрепленную к корпусу или надстройке морского инженерного сооружения, с образованием шарнирного узла. При изготовлении вертолетной посадочной площадки в водоизмещающем исполнении она становится дополнительным спасательным средством. 4 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Морская уравновешенная вертолетная посадочная площадка морского инженерного сооружения, характеризующаяся тем, что включает в себя вертолетную палубу, направляющие, образующие полусферу, с ограничителями горизонтального положения, балласт и рамную или объемную конструкцию, которая объединяет эти элементы, причем вертолетная посадочная площадка является поворотной в вертикальной плоскости и установлена, опираясь направляющими, на опорную колонну, жестко закрепленную к корпусу или надстройке морского инженерного сооружения, с образованием шарнирного узла.

2. Вертолетная посадочная площадка по п. 1, включающая направляющие, которые располагаются под вертолетной палубой, образуют полусферу с расчетным диаметром и имеют ограничители горизонтального положения, количество направляющих и диаметр полусферы определяется из условия обеспечения устойчивого горизонтального положения вертолетной посадочной площадки при посадке расчетного вертолета на край вертолетной палубы с учетом нормативных нагрузок, при этом полусфера с боковых сторон закрывается обечайками от заметания снегом.

3. Вертолетная посадочная площадка по п. 1, включающая ограничители горизонтального положения, которые предназначены для предотвращения дальнейшего поворота вертолетной посадочной площадки в случае, если крен аварийного морского инженерного сооружения становится больше расчетного.

4. Вертолетная посадочная площадка по п. 1, включающая балласт, который равномерно располагается в нижней части вертолетной посадочной площадки по окружности вокруг опорной колонны на расстоянии, обеспечивающем горизонтальное положение вертолетной посадочной площадки при расчетном аварийном крене морского инженерного сооружения.

5. Вертолетная посадочная площадка по п. 1, характеризующаяся тем, что может быть изготовлена в водоизмещающем исполнении, становясь дополнительным спасательным средством, помещения в водоизмещающем корпусе вертолетной посадочной площадки оборудуются простейшими системами жизнеобеспечения.