Способ установки пластыря на пробоину в корпусе судна Российский патент 2024 года по МПК B63B43/16 

Изобретение относится к области аварийно-спасательных средств и может быть использовано для заделки больших по площади пробоин в корпусе судна.

Предпосылки к изобретению. Для предотвращения поступления воды в образовавшуюся в корпусе судна большую по площади пробоину используются пластыри, накладываемые на пробоину снаружи корпуса в условиях отсутствии хода судна и слабом волнении моря. Установка на пробоину и закрепление (фиксация) на ней таких пластырей требуют заведения под корпус судна подкильных концов (тросов), прикрепленных к нижней кромке пластыря с одной стороны и к элементам корпуса судна противоположного пробоине борта с другой стороны. Концы (шкоты), прикрепленные к верхней кромке пластыря, крепятся к элементам корпуса судна со стороны борта нахождения пробоины. Процесс заведения подкильных концов под корпус крупных судов представляет собой сложную операцию.

Если рваные края пробоины, загнутые наружу, имеют высоту, препятствующую заведению пластыря на пробоину посредством его перемещения по поверхности борта, то для его наложения на такую пробоину потребуются дополнительные силы и средства, обеспечивающие отведение пластыря от поверхности борта на удаление, превышающее высоту загнутых наружу рваных краев пробоины. В случае дачи хода судном потребуется фиксация установленного пластыря дополнительными средствами, препятствующими смещению пластыря гидродинамическими силами относительно первоначального места установки.

Имеемые в настоящее время пластыри и способы их установки на большую по площади пробоину в корпусе судна с рваными краями, загнутыми наружу, и высотой, препятствующей заведению пластыря на пробоину посредством его перемещения по поверхности борта, являются трудоемкими, требующими немалых временных затрат и привлечения относительно большого количества хорошо тренированного персонала.

Данные обстоятельства, подтвержденные опытом борьбы с водой на судах, требуют разработки более эффективного устройства для заделки указанных пробоин, обеспечивающего заделку пробоины с краями, загнутыми как внутрь, так и наружу, путем ее накрытия снаружи предлагаемым пластырем с фиксацией его на пробоине без использования подкильных концов.

Известны «Средства для заделки пробоин снаружи» [1]:

кольчужный пластырь (Баранова), основой которого является четырехугольная сетка (кольчуга), состоящая из отдельных сплеснутых колец стального троса. Вся сетка окантована стальным ликтросом. С каждой стороны сетки положены по два слоя парусины;

шпигованный пластырь, имеющий также четырехугольную форму и выделывающийся из двух слоев парусины. Полотнища сшиваются вдоль и поперек тройным швом. К одной из сторон пластыря нашивается обыкновенный шпигованный мат ворсом наружу. Весь пластырь снаружи окантовывается ликтросом растительного троса.

Применение средств для заделки пробоин снаружи, приведенных в [1], наложением и фиксацией пластыря без использования подкильных концов на пробоину с загнутыми наружу рваными краями посредством заведения пластыря на пробоину с одновременным отведением его от борта судна на удаление, превышающее высоту загнутых наружу рваных краев пробоины, с последующим прижиманием пластыря к пробоине и его фиксацией в месте установки не представляется возможным и, поэтому не позволяет реализовать замысел предлагаемого изобретения.

Известно изобретение «Устройство для заделки пробоины в корпусе судна» [2], содержащее пластырь с вакуумными присосами в виде ячеек и коробчатым элементом с эластичным уплотнением, отличающееся тем, что с целью повышения надежности фиксации на пробоине без использования подкильных концов, пластырь снабжен шкотами и магнитными держателями, установленными по периметру, а ячейки вакуумных присосов выполнены с внутренними герметичными эластичными оболочками, имеющими возможность сообщения с источником сжатого газа посредством единого трубопровода.

Применение устройства, приведенного в [2], для заделки пробоины в корпусе судна наложением и фиксацией пластыря без использования подкильных концов на пробоину с загнутыми наружу рваными краями посредством заведения пластыря на пробоину с одновременным отведением его от борта судна на удаление, превышающее высоту загнутых наружу рваных краев пробоины, не представляется возможным и, поэтому не позволяет реализовать замысел предлагаемого изобретения.

Кроме того, в [2] для прижимания пластыря к пробоине и его фиксации в месте установки используются магнитные держатели, установленные по периметру пластыря, утяжеляющие его конструкцию, а фиксация пластыря на пробоине посредством вакуумных присосов, сообщенных с источником сжатого газа посредством единого трубопровода, заметно усложняет конструкцию пластыря.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по своей технической сущности является изобретение «Способ заделки пробоины в корпусе судна электрифицированным пластырем» [3], заключающийся в наложении пластыря снаружи корпуса судна без использования подкильных концов на большую по площади пробоину с загнутыми наружу рваными краями посредством заведения пластыря на пробоину с одновременным отведением его от борта судна на удаление, превышающее высоту загнутых наружу рваных краев пробоины, с последующим прижатием пластыря к пробоине и его фиксацией в месте установки. В качестве ребра жесткости нижней кромки пластыря используется трубка с отверстиями в ее стенке, обеспечивающими заполнение ее полости водой для приобретения трубкой отрицательной плавучести по истечении определенного времени, по торцам трубки устанавливаются электродвигатели привода гребных колес, обеспечивающие первоначально удаление от пробоины нижней части пластыря, а затем подведение к корпусу судна нижней части пластыря с последующим ее прижатием к корпусу судна силой магнитного поля электродвигателей. В продольные пазы ребер жесткости пластыря вставляется соответствующая часть струбцин фиксации пластыря на пробоине вдоль контура пробоины, обозначенного светодиодной гибкой трубкой. Упором на корпус винтом с барашком указанных струбцин пластырь плотно фиксируется на пробоине.

Для повышения эффективности применения пластыря [3] целесообразно выполнить его усовершенствование (доработку) в связи со следующими обстоятельствами:

При подводе нижней кромки пластыря [3] к днищу судна (под скулой) траектория движения этой кромки будет направлена вверх к поверхности днища. Электродвигателям гребных колес, обеспечивающим движение нижней кромки пластыря по этой траектории, потребуется повышенная мощность, что скажется на увеличении их массогабаритных показателей.

После накрытия пробоины пластырем [3] производится его натяжение (обтягивание) посредством тяги вращающихся гребных колес в воде и на поверхности корпуса судна. Лопасти данных колес, совершающих качение по поверхности корпуса судна, будут иметь слабое сцепление с этой поверхностью, покрытой скользким обрастанием, что будет способствовать пробуксовке колес, снижающей силу натяжения пластыря, а также препятствующей застопориванию электродвигателей гребных колес и нахождению их под повышенным током вследствие не вращения валов, что необходимо для увеличения магнитного потока электродвигателей, работающих, в данном случае, как электромагниты, с увеличенной силой прижимания нижней кромки пластыря к корпусу судна.

В процессе осушении затопленного отсека с наложенным на его пробоину пластырем [3] произойдет прижатие пластыря к пробоине силой наружного гидростатического давления. «Мягкие» (без ребер жесткости) боковые участки полотна пластыря с разрезами на них будут препятствовать проникновению воды в пробоину с боковых сторон. При определенном профиле области пробоины подобные боковые участки полотна пластыря могут быть недостаточно эффективны для препятствия проникновению воды в пробоину со стороны данных участков. Кроме того, при даче хода судном (буксировки) боковой участок полотна пластыря, находящийся со стороны встречного потока воды, может отойти от поверхности корпуса судна, вследствие воздействия набегающего потока, что приведет к увеличению поступления воды в пробоину.

Если пробоина в корпусе судна находится над водой, то возможна установка пластыря [3] на такую пробоину, обоснованная, во-первых, необходимостью препятствия проникновению воды в корпус судна от волны, а также препятствия поступлению воды в пробоину при ее дальнейшем погружении в воду, во-вторых, необходимостью обеспечения герметизации горящего помещения (отсека) закрытием пробоины пластырем для повышения эффективности борьбы с огнем средствами объемного пожаротушения. Во втором случае полотно пластыря [3], наложенного на пробоину, может при определенной температуре расплавиться (воспламениться).

Исходя из изложенного, техническим результатом предлагаемого изобретения должно быть усовершенствованное устройство пластыря, приведенного в [3], повышающее эффективность его применения за счет решения технических задач, по указанным выше обстоятельствам.

На фиг. 1 представлено предлагаемое устройство усовершенствованного пластыря со следующими обозначениями.

1 - шкоты, прикрепленные к верхним углам пластыря, предназначенные для заведения пластыря на пробоину и его удержания;

2 - кабель электропитания электрических элементов пластыря;

3 - гибкая трубка для подвода и распределения воды по трубкам, уложенным в пазы профильных реек, для подачи распыленной воды в отсек (помещение) с объемным пожаром;

4 - профильная рейка (ребро жесткости) из алюминиевого сплава, предназначенная для придания пластырю продольной жесткости и для обеспечения подачи распыленной воды в отсек (помещение) с объемным пожаром, а также для фиксации пластыря на пробоине;

5 - синтетическое полотно пластыря;

6 - гибкая светодиодная трубка, наклеенная на полотно пластыря, предназначенная для подсветки контура пробоины, а также для усиления прочности полотна;

7 - «мягкие» (без ребер жесткости) боковые участки полотна пластыря, препятствующие проникновению воды в пробоину со стороны ее боковых участков;

8 - разрезы на боковых участках полотна пластыря, обеспечивающие приобретение полотном требуемой формы;

9 - малогабаритные электромагниты для прижимания боковых участков полотна пластыря к корпусу судна;

10 - электрические провода, наклеенные на полотно пластыря, подающие напряжение на электромагниты;

11 - электродвигатель, привода гребного колеса;

12 - гребное колесо с лопастями из мягкого пластика, с металлическими зубцами на кромках лопастей, обеспечивающих сцепление колеса со скользкой поверхностью корпуса судна;

13 - трубка из алюминиевого сплава, являющаяся ребром жесткости нижней кромки полотна пластыря, с установленными на ее торцах электродвигателями привода гребных колес;

14 - отверстия в стенке трубки, обеспечивающие заполнение ее полости водой, для приобретения трубкой отрицательной плавучести по истечении определенного времени.

15 - плоскость (пластина), создающая дополнительную подъемную силу нижней части пластыря, при ее движении вверх, снижающую требуемую мощность электродвигателей гребных колес.

На фиг. 2 представлен поперечный разрез профильной рейки (ребра жесткости), а также корпуса судна в месте пробоины и поперечный разрез струбцины фиксации пластыря на пробоине со следующими обозначениями.

16 - полотно пластыря, наклеенное на ребро жесткости;

17 - поперечный разрез ребра жесткости;

18 - рваные края пробоины, загнутые наружу;

19 - корпус судна в месте пробоины;

20 - паз для размещения трубки с отверстиями для распыления воды;

21 - трубка с отверстиями для распыления воды;

22 - паз для установки «пятки» струбцины фиксации пластыря на пробоине;

23 - «пятка» струбцины;

24 - винт с барашком.

На фиг. 3 показан внешний вид струбцины фиксации пластыря на пробоине.

На фиг. 4 показана схема установки пластыря на пробоину, находящуюся над водой, со следующими обозначениями.

25 - грузовая стрела;

1 - шкоты;

26 - пластырь;

27 - пробоина с рваными краями, загнутыми наружу;

28 - распыленная вода;

29 - отсек с объемным пожаром;

11 - электродвигатель, привода гребного колеса;

30 - поверхность моря

На фиг. 5 показана схема установки пластыря на пробоину, находящуюся под водой, со следующими обозначениями.

1 - шкоты пластыря;

26 - пластырь;

30 - поверхность моря;

12 - гребное колесо;

31 - вектор силы продольного перемещения нижней части пластыря;

32 - вектор силы тяжести части пластыря, погруженной в воду;

15 - плоскость (пластина);

33 - вектор силы перемещения нижней части пластыря к борту (днищу) судна;

34 - вектор силы притяжения электродвигателей привода гребных колес к корпусу судна под действием магнитного поля двигателей;

27 - пробоина с рваными краями, загнутыми наружу.

а, б, в, г - обозначение положений пластыря при его установке на пробоину:

а - положение пластыря в процессе его погружения в воду и отвода от пробоины;

б - положение полностью погруженного в воду пластыря, приближающегося к пробоине;

в - вертикальное положение пластыря перед пробоиной с вращающимися в обратную сторону гребными колесами;

г - положение наложенного на пробоину «обтянутого» пластыря с прижатой к корпусу нижней кромкой посредством магнитного поля электродвигателей.

На фиг. 6 показан вид пробоины с внутренней стороны судна с пластырем, наложенным снаружи

35 - контур пробоины;

6 - гибкая светодиодная трубка;

4 - профильная рейка (ребро жесткости);

36 - струбцина фиксации пластыря на пробоине.

Установка пластыря на пробоину

а). Установка пластыря на пробоину, находящуюся над водой (фиг. 4). Установка пластыря (26) на пробоину (27), находящуюся над водой, имеющую загнутые наружу рваные края, препятствующие заведению на нее пластыря опусканием его на пробоину по поверхности борта судна, осуществляется на крупных судах посредством грузовой стрелы (25), отводящей пластырь от пробоины на удаление, превышающее высоту загнутых наружу рваных краев. На малых судах отведение пластыря от пробоины может выполняться с помощью отпорных крюков. Управлением грузовой стрелой и регулированием длиной шкот (1) пластырь накладывается на пробоину с последующим его удержанием на пробоине силой магнитного поля электродвигателей привода гребных колес (11), а также электромагнитов (9), прижимающих боковые участки полотна пластыря к корпусу судна. Подачей воды на трубки с отверстиями (21) и ее распылением (28) в отсеке с объемным пожаром (29) осуществляется охлаждение отсека и элементов пластыря. Пластырь, наложенный на пробоину отсека с объемным пожаром, обеспечивает его герметизацию и повышает эффективность применения средств объемного пожаротушения.

б). Установка пластыря на пробоину, находящуюся под водой (фиг. 5).

При опускании пластыря в воду, в момент вхождения в воду его нижней кромки (трубки) (13) запускаются электродвигатели (11) привода гребных колес (12), отводящие ее от корпуса судна. Одновременно с этим в полость трубки через отверстия (14) поступает вода, вытесняющая из нее воздух, увеличивающая тем самым отрицательную плавучесть нижней части пластыря. Погружаемый в воду пластырь (26) посредством требуемой длины шкот (1) занимает вертикальное положение против пробоины, после чего изменяется направление вращения электродвигателей, увеличивается подаваемое на них напряжение. Нижняя кромка пластыря под действием гребных колес с увеличенной на их валах мощностью и дополнительной подъемной силы, создаваемой плоскостью (пластиной) (15), перемещается к корпусу судна, обтягивая пластырем пробоину (27). На удалении электродвигателей от корпуса судна, достаточном для их притягивания к корпусу под действием магнитного поля электродвигателей, происходит их плотное прижатие к корпусу судна. Лопасти гребных колес с металлическими зубцами на их кромках обеспечивают сцепление колес со скользкой поверхностью корпуса судна, после полного обтягивания пластыря электродвигатели застопориваются, увеличивается рабочий ток электродвигателей с застопоренными валами, способствующий увеличению их магнитного потока, отчего увеличивается сила прижатия электродвигателей к корпусу судна, вследствие этого лопасти гребных колес, соприкасающиеся с поверхностью корпуса судна, сминаются,

После осушения затопленного отсека с уставленным на его пробоине пластырем происходит прижимание пластыря к пробоине силой гидростатического давления забортной воды. Под действием этого давления «мягкие» (без ребер жесткости) (7) боковые участки полотна пластыря благодаря разрезам в них (8) приобретают требуемую форму, препятствующую проникновению воды в пробоину с боковых сторон. Малогабаритные электромагниты (9) обеспечивают прижимание боковых участков полотна пластыря к корпусу судна. В продольные пазы (22) ребер жесткости вставляются «пятки» струбцин фиксации пластыря (36, фиг. 6) на пробоине вдоль ее контура (35, фиг. 6), обозначенного светодиодной гибкой трубкой (6). Винтами с барашками пластырь плотно фиксируется на пробоине. Электропитание пластыря отключается. Таким образом, установленный на пробоину усовершенствованный пластырь позволяет судну дать ход (буксировать).

Источники информации

1. flot.com 5. Средства для заделки пробоин снаружи.

2. patents.su Устройство для заделки пробоины в корпусе судна - SU 1615046 А1.

3. fips патент №2796114 Способ заделки пробоины в корпусе судна электрифицированным пластырем.

Изобретение относится к области аварийно-спасательных средств и может быть использовано для заделки больших по площади пробоин в корпусе судна. Для установки пластыря на пробоину в корпусе судна, на большую по площади пробоину с загнутыми наружу рваными краями снаружи корпуса судна накладывают и фиксируют пластырь с продольными рейками с пазами. Пластырь заводят на пробоину с одновременным его отведением от борта судна на удаление, превышающее высоту загнутых наружу рваных краев пробоины, с последующим прижатием пластыря к пробоине и его фиксацией в месте установки. В качестве продольной рейки нижней кромки пластыря используют трубку с отверстиями в ее стенке. По торцам трубки устанавливают электродвигатели привода гребных колес, а затем подводят к корпусу судна нижней части пластыря с последующим ее прижатием к корпусу судна силой магнитного поля электродвигателей. На пластыре, над трубкой с отверстиями, устанавливают пластину, создающую дополнительную подъемную силу нижней части пластыря при ее движении вверх. На кромках лопастей гребных колес устанавливают металлические зубцы, а на кромках боковых участков полотна пластыря устанавливают малогабаритные электромагниты. В пазы профильных реек из алюминиевого сплава устанавливают трубки с отверстиями для распыления воды. 6 ил.

Способ установки пластыря на пробоину в корпусе судна, заключающийся в том, что на большую по площади пробоину с загнутыми наружу рваными краями снаружи корпуса судна накладывают и фиксируют пластырь с продольными рейками с пазами, где пластырь заводят на пробоину с одновременным его отведением от борта судна на удаление, превышающее высоту загнутых наружу рваных краев пробоины, с последующим прижатием пластыря к пробоине и его фиксацией в месте установки, в качестве продольной рейки нижней кромки пластыря используют трубку с отверстиями в ее стенке, для заполнения ее полости водой, с возможностью приобретения ею отрицательной плавучести по истечении определенного времени, по торцам трубки устанавливают электродвигатели привода гребных колес, для первоначального удаления от пробоины нижней части пластыря, а затем подводят к корпусу судна нижней части пластыря с последующим ее прижатием к корпусу судна силой магнитного поля электродвигателей, при этом в продольные пазы профильных реек пластыря вставляют соответствующие части струбцин фиксации пластыря на пробоине вдоль контура пробоины, обозначенного светодиодной гибкой трубкой, упором на корпус винтами с барашками указанных струбцин пластырь плотно фиксируют на пробоине, отличающееся тем, что на пластыре, над трубкой с отверстиями, устанавливают пластину, создающую дополнительную подъемную силу нижней части пластыря при ее движении вверх, на кромках лопастей гребных колес устанавливают металлические зубцы, а на кромках боковых участков полотна пластыря устанавливают малогабаритные электромагниты, при этом в пазы профильных реек из алюминиевого сплава устанавливают трубки с отверстиями для распыления воды.