Многокорпусное стабилизированное судно Советский патент 1983 года по МПК B63B35/44 B63B1/14 

Изобретение относится к судостроению, в частности, к многокорпусным стабилизированным судам.

Известно многокорпусное стабилизированное судно, содержащее группу расположенных рядами и колоннами плавучих корпусов, платформу с энергетической установкой, гидроцилиндрами стабилизации уровня ее положения по вертикали и вертикальными стойками, смонтированную с возможностью вертикального перемещения по упомянутым стойкам над корпусами, щарнирно связанными посредством горизонтальных осей, перпендикулярных диаметральной плоскости каждого из корпусов, с нижними концами вертикальных стоек, соединенных со щтоками упомянутых гидроцилиндров, укрепленных на платформе, при этом последняя выполнена с отверстиями, через которые пропущены вертикальные стойки и штоки гидроцилиндров, а энергетическая установка связана с двигательно-движительными комплексами корпусов 1.

Недостатком известного многокорпусного стабилизированного судна являются большие эксплуатационные расходы.

Цель изобретения - снижение эксплуатационных расходов судна.

Поставленная цель достигается тем, что многокорпусное стабилизированное судно, содержащее группу расположенных рядами и колоннами плавучих корпусов, платформу с энергетической установкой, гидроцилиндрами стабилизации уровня ее положения по вертикали и вертикальными стойками, смонтированную с возможностью вертикального перемещения по упомянутым стойкам над корпусами, щарнирно связанными посредством горизонтальных осей, перпендикулярных диаметральной плоскости каждого из корпусов, с нижними концами вертикальных стоек, соединенных со щтоками упомянутых гидроцилиндров, укрепленных на платформе, при этом последняя выполнена с отверстиями, через которые пропущены вертикальные стойки и щтоки гидроцилиндров, а энергетическая установка связана с двигательно-положительными комплексами корпусов, снабжено дополнительной энергетической установкой, включающей полые индукторы, закрепленные на платформе и расположенные вдоль осей вертикальных стоек, дугообразные полые индукторы, закрепленные на упомянутых горизонтальных осях щарниров, соединенных с нижними концами вертикальных стоек, а также дугообразные магнитные стерж.ни, жестко укрепленные внутри плавучих корпусов, при этом стойки включают магнитные стержни, установленные внутри полых индукторов платформы с возможностью вертикального перемещения, дугообразные полые индукторы расположены внутри плавучих корпусов вдоль последних, дугообразные магнитные стержни расположены в плоскостях, параллельных диаметральным плоскостям плавучих корпусов, пропущены через дугообразные полые индукторы и установлены с возможностью перемещения внутри последних, а индукторы платформы и концов вертикальных стоек связаны электрическими цепями с двигательно-движительными комплексами корпусов.

На фиг. 1 изображено многокорпусное судно с разрезом кормовой энергетической установки и корпуса, общий вид; на фиг. 2 - судно в плане; на фиг. 3 - один из корпусов предлагаемого судна, по мидель-щпангоуту; на фиг. 4 - то же, разрез А-А на фиг. 3; на фиг. 5 - схематичное изображение судна, вид с правого борта, без ветровых энергоагрегатов, при движении корпусом на волну, корпуса - на склонах волн; на фиг. 6 - то же, носовой и кормовой ряды корпусов во впадинах между волнами, а средний ряд корпусов на гребне волны; на фиг. 7 - то же, вид с носа, лагом к волне, бортовые корпуса во впадине между волнами, средние корпуса на гребне волны.

Плавучие корпуса 1-3 рядов судна расположены тремя колоннами (фиг. 1-7) и снабжены энергетической установкой, связанной с двигательно-движительными ко.мплексами. Девять - минимальное количество корпусов. Увеличение их количества способствует повыщению эффективности энергетической системы судна и улучщению его мореходных качеств. Корпуса 1-3 содержат подвижную по вертикали платформу 4, которая лежит на девяти поворотных барбетах 5 (по количеству корпусов). Барбеты 5 имеют возможность поворота вокруг своей вертикальной оси. На них жестко закреплены гидроцилиндры 6 стабилизации уровня положения платформы по вертикали, внутри которых находятся порщни 7. С последними жестко соединены щтоки 8. Противоположные концы щтоков 8 связаны с корпусами 1-3 с возможностью дифферента последних, осями 9 шарнирных соединений. Оси 9 перпендикулярны диаметральной плоскости каждого из корпусов 1-3. В этом же месте со щтоком 8 связаны стойки 10, представляющие собой .магнитные стержни. Стойки 10 имеют возможность осевого перемещения в направляющих 11 и 12, жестко закрепленных на барбетах 5. Между направляющими 11 и 12 вдоль осей стоек 10 расположены полые индукторы 13 дополнительной энергетической установки.

Ось 9 устроена в средней части каждого корпуса, по центру тяжести корпуса, в районе верхней палубы в опорах 14 (фиг. 3, 4), и на выходах в местах соединений со щтоком 8 и стойками 10 имеет уплотнения 15. Внутри каждого корпуса на оси 9 при помощи крепежных устройств 16 закреплены дугообразные полые индукторы 17. Внутри каждого корпуса закреплены также магнитные дугообразые стержни 18 так, что они находятся внутри дугообразных полых индукторов 17..

Магнитные стержни стоек 10 установлены с возможностью вертикального перемещения внутри полых индукторов 13 платформы. Дугообразные полые индукторы 17 расположены вдоль каждого из корпусов 1-3. Дугообразные магнитные стержни 18 расположены в плоскостях, параллельных диаметральным плоскостям плавучих корпусов 1-3, и установлень с возможностью перемещения внутри дугообразных индукторов 17 Носовые и кормовые вертикальные стойки 10 соединены с осью 9 при помощи раскосов 19, при этом стойки 10, раскосы 19 и ось 9 полые, и в их полостях проложены кабели 20 электрических цепей для отвода тока от индукторов 13 и 17 волновых энергетических установок к коммутирующим узлам (не показаны) и подвода питания к двигателям 21 двигательно-движительного комплекса и балластно-осушительным средствам 22. ;.

Элементы энергетической установки, расположенные на барбетах 5 платформы 4, закрыты ветровыми роторами 23 с возможностью их вращения вокруг оси. С ними соединены по оси генераторы 24.

Устройство работает следующим образом.

Судно движется в щтормовых условиях. Корпуса 1 первого ряда и корпуса 3 третьего ряда после нахождения на гребнях волн опускаются по их склонам (фиг. 5). Корпуса 2 второго ряда после нахождения во впадине между волнами поднимаются по склону волн. При этом растет дифферент на нос корпусов 1 первого и корпусов 3 третьего рядов, т.е. они поворачиваются в сторону носа вокруг оси 9. Соответственно движутся по окружности дугообразные магнитные стержни 18 внутри дугообразных полых инукторов 17, которые остаются без движения, поскольку жестко соединены с неподвижной осью 9. Поэтому в индукторах 17 появляется электрический ток, который по одному из кабелей 20 отводится к коммутирующему узлу (не показан). В то же время у корпусов 2 втомого ряда появляется дифферент на корму, и точно так же дугообразные магнитные стержни 18, двигаясь по дуге окружности внутри индукторов 17, наводят в них электрический ток.

Но в то же время, поскольку корпуса первого и третьего рядов опускаются на волнах, они ведут за собой магнитные стержни стоек 10 (при остающейся неподвижной от вертикального перемещения платформе 4), которые двигаются по направляющим 11 и 12 внутри полых индукторов 13 вниз, наводя в них электрнческий ток. Корпуса 9 второго ряда, поднимаясь на волне, двигают магнитные стержни стоек 10 внутри индукторов 13, от которых ток отводится к коммутирующему узлу (не показано).

На фиг. 6 корпуса первого и третьего рядов находятся во впадине между волнами, а корпуса второго ряда - на гребне волны. В этот момент волновая энергетическая установка не вырабатывает электроэнергию 5 (такие моменты возможны крайне редко изза непостоянства длины волн даже при урагане одной силы). Но ток в индукторах 13 и 17 появится сейчас же. как только корпуса первого и третьего рядов начнут подниматься на волнах, а корпуса второго ряда опускаться. При нарастающих при этом дифферентах элементы волновой энергетической установки, находящиеся в корпусах, вырабатывают электроэнергию.

При движении судна лагом к волне электроэнергию вырабатывают только элементы волновой энергетической установки, находящиеся на барбетах 5. Корпуса в предлагаемой конструкции крена не имеют, а дифферент при движении лагом к волне незначителен (фиг. 7).

0 Стойки 10 вместе со штоком 8 каждого корпуса одновременно создают жесткую систему, предотвращая изгибы штока и передавая при этом горизонтальные усилия направляющим 11 и 12.

Поскольку -шторм сопровождается ветром, Ветровые ротбры 23 вращаются, приводя в действие генераторы 24. Таким образом, энергетическая система судна представляет собой комплекс волновых и ветровых энергоагрегатов. Лишь в штиль электроэнергию вырабатывает тепловой агрегат.

Платформу 4 на одном уровне при волнении удерживает электронная автоматическая программная система при помощи гидроцилиндров 6, давление жидкости в которых воздействует на поршень 7 в зависимости от характера волнения и напряжения в волновых энергоузлах, находящихся на барбетах 5.

Давление в полостях гидроцилиндров 6 регулируется перепуском рабочей жидкости (система трубопроводов, клапанов, датчи0 ков и т.д. не показана) при вертикальных перемещениях корпусов на волнах.

Маневрирование судна осуществляется поворотом барбетов 5, вместе с которыми поворачиваются корпуса.

Конструкции морских судов характерны

5 тем; что на преодоление шторма они затрачивают значительное количество энергии. Например, давление ветра, подъем носом на волну, удары волн. Эти явления отбирают более 50% мощности судовых энергоустановок. Это значит, что на борьбу со штормами

0 уходят большие количества дорогостоящего топлива (соляр, мазут, уголь).

Предлагаемая конструкция судна позволяет избежать затрат топлива на преодоление штормов, получать энергию для движения судна и использовать возобновляемые источники энергии (гидравлической и ветровой), делает судно (платформу) стабилизированным без затрат энергии на стабилизацию, в то время как на существующих конструкциях судов системы стабилизации отбирают до 40% мощности судовых энергоустановок.

Кроме того, предлагаемое судно обладает высокими маневренными качествами: может двигаться боком, вращаться вокруг вертикальной оси и т.д. Его конструкция позволяет применять прогрессивные, скоростные методы грузовых операций вне зависимости от состояния портов, приливов-отливов и т.д.

МНОГОКОРПУСНОЕ СТАБИЛИЗИРОВАННОЕ СУДНО, содержащее группу расположенных рядами и колоннами плавучих корпусов, платформу с энергетической установкой, гидроцилиндрами стабилизации уровня ее положения по вертикали и вертикальными стойками, смонтированную с возможностью вертикального перемещения по упомянутым стойками над корпусом, шарнирно связанными посредством горизонтальных осей, перпендикулярных диаметральной плоскости каждого из корпусов, с нижними концами вертикальных стоек, соединенных со штоками упомянутых гидроцилиндров, укрепленных на платформе, при этом последняя выполнена с отверстиями, через которые пропущены вертикальные стойки и штоки гидроцилиндров, а энергетическая установка связана с двигательно-движительными комплексами корпусов, отличающееся тем, что, с целью снижения эксплуатационных расходов, оно снабжено дополнительной энергетической установкой, включающей полые индукторы, закрепленные на платформе я расположенные вдоль осей вертикальных стоек, дугообразные полые индукторы, закрепленные на упомянутых горизонтальных осях шарниров, соединенных с нижними концами вертикальных стоек, а также дугообразные магнитные стержни, жестко укрепленные внутри плавучих корпусов, при этом стойки вк тючают магнитные стержни, установленные внутри полых индукторов платформы с возможностью вертикального перемещения, дугообразные полые индукторы расположены внутри плавучих корпусов вдоль последних, дугообразные магнитные стержни расположены в плоскостях, параллельных диаметральным плоскостям плавучих корпусов, пропущены через дугообразные полые индукторы и установлены с возможностью перемещения внутри последних, а индукторы платформы и концов вертикальных стоек связаны электрическими цепями с двигательно-движительными комплексами корпусов.

20

п