Способ и устройство для швартовки судна к погруженному швартовочному элементу

 

Система швартовки судна, имеющего зону крепления на поверхности днища, содержит швартовочный элемент, соединенный с морским дном множеством якорных канатов, который в нерабочем положении удерживается на заранее определенной глубине ниже уровня моря. Верхняя поверхность швартовочного элемента содержит уплотняющую поверхность, окружающую целевую зону, соединяющуюся с зоной крепления. Система содержит устройство для подъема швартовочного элемента из нерабочего положения в положение швартовки, при котором уплотняющая поверхность находится в контакте с поверхностью днища судна так, что зона крепления уплотнена между поверхностью днища судна и целевой зоной, а также помпу для понижения давления между поверхностью днища судна и целевой зоной на верхней поверхности швартовочного элемента до первого уровня для иммобилизации швартовочного элемента относительно поверхности днища судна и до второго уровня так, чтобы швартовочный элемент удерживался в скользящем контакте с поверхностью днища судна. Система также содержит устройство для обнаружения смещения швартовочного элемента от требуемого положения в зоне крепления. Технический результат от использования изобретения заключается в обеспечении центрирования в зоне крепления на дне судна швартовочного элемента без отрыва последнего от днища. 5 с. и 35 з.п. ф-лы, 6 ил.

Настоящее изобретение в целом относится к системам для постановки танкеров и других судов на мертвый якорь в открытом море. Более конкретно, настоящее изобретение относится к системам швартовки, в которых применяется перепад гидростатического давления для крепления погружаемой подводной якорной бочки к днищу судна.

Несколько конфигураций якорных бочек описаны в патенте США N 5305703, описание к которому полностью включено в настоящую заявку путем отсылки. Одним из описанных вариантов является якорная бочка, верхняя поверхность которой по существу представляет собой плоский диск. Эта якорная бочка крепится к днищу судна посредством дифференциального гидростатического давления, создаваемого помпой, расположенной на борту судна. Однако швартовка к якорной бочке, имеющей плоскую верхнюю поверхность, связана с проблемой, которая заключается в том, что якорная бочка может быть не отцентрована относительно швартовочного углубления, когда она прижимается к корпусу судна дифференциальным гидростатическим давлением. Эту проблему пытаются решить просто останавливая помпу, освобождая якорную бочку и повторяя попытку. При волнении на море эта процедура может привести к необходимости многочисленного повторения попыток, прежде чем будет достигнуто удовлетворительное положение якорной бочки. Подобная процедура отнимает много времени и является рискованной.

Целью настоящего изобретения является создание системы, позволяющей управляемо перемещать якорную бочку с верхней почти плоской поверхностью вдоль корпуса судна, используя дифференциальное гидростатическое давление, что позволяет центрировать якорную бочку относительно швартовочного углубления, не отводя ее от днища судна.

Другой целью настоящего изобретения является приложение усилий от якорных цепей бочки в комбинации с двигательной установкой судна для создания требуемого вектора силы для перемещения бочки вдоль днища судна в нужном направлении.

Настоящее изобретение относится к системе швартовки судна, включая швартовочный элемент, соединенный с морским дном множеством якорных тросов, и, когда к нему не пришвартовано судно, швартовочный элемент удерживается в нерабочем положении на заранее выбранной глубине под поверхностью, при этом верхняя поверхность швартовочного элемента содержит уплотняющую поверхность, окружающую область мишени для сцепления со швартовочным углублением, в комбинации со средством для подъема швартовочного элемента из нерабочего положения в положение постановки на мертвый якорь, в котором уплотняющая поверхность находится в контакте с нижней поверхностью судна так, что между поверхностью днища судна и участком, окруженным уплотняющей поверхностью, создается уплотненная зона крепления. Помпа понижает давление между поверхностью днища судна и верхней поверхностью швартовочного элемента для создания первого перепада между давлением окружающей среды и давлением в зоне крепления для иммобилизации швартовочного элемента относительно поверхности днища судна и второго перепада между давлением окружающей среды и давлением в зоне крепления так, чтобы швартовочный элемент удерживался в скользящем контакте с поверхностью днища судна. Система содержит средство для определения смещения швартовочного элемента от заданного положения этого швартовочного элемента на днище судна.

Способ швартовки судна к швартовочному элементу по настоящему изобретению содержит этапы, при которых позиционируют судно над швартовочным элементом, находящимся в нерабочем положении, и поднимают швартовочный элемент в контакт с поверхностью днища судна. Затем швартовочный элемент закрепляют на поверхности днища судна путем понижения гидростатического давления в зоне крепления, расположенной между верхней поверхностью швартовочного элемента и поверхностью днища судна для создания первого перепада между давлением в зоне крепления и давлением окружающей среды. Затем определяют смещение швартовочного элемента от требуемого положения на поверхности днища судна и судно перемещают с прикрепленным к его днищу швартовочным элементом так, чтобы сила натяжения, прилагаемая к швартовочному элементу через швартовочные тросы, была направлена к требуемому положению швартовочного элемента. Затем увеличивают перепад между гидростатическим давлением внутри зоны крепления, пока перепад между гидростатическим давлением внутри зоны крепления и давлением окружающей среды не достигнет величины второго перепада так, чтобы швартовочный элемент скользил вдоль поверхности днища судна по направлению к требуемому положению швартовочного элемента. При достижении требуемого положения давление в зоне крепления быстро понижают для создания третьего перепада между гидростатическим давлением внутри зоны крепления и давлением окружающей среды для крепления судна к швартовочному элементу в требуемом положении.

Фиг. 1 - вид сбоку якорной бочки по первому варианту настоящего изобретения, где якорная бочка находится в погруженном положении; фиг. 2 - вид сбоку якорной бочки по второму варианту настоящего изобретения, где якорная бочка находится в погруженном положении; фиг. 3 - вид сбоку якорной бочки по настоящему изобретению на подходе к днищу судна, к которому она должна крепиться; фиг. 4 - вид сбоку якорной бочки по настоящему изобретению в положении рядом с днищем судна, к которому она должна крепиться; фиг. 5 - вид снизу якорной бочки по настоящему изобретению в смещенном от центра положении на днище судна, к которому она крепится, и фиг. 6 - вид сбоку приемника помпы, расположенной на расстоянии от зоны крепления.

На фиг. 1 показана погруженная якорная бочка 10, плавающая в положении равновесия под поверхностью моря на глубине, где направленная вниз сила якорных цепей 11 точно уравновешивает чистую направленную вверх плавучесть якорной бочки 10. Якорная бочка 10 оснащена поисковым линем 12, обладающим положительной плавучестью и верхний конец 13 которого плавает на поверхности 14 моря. Погруженная якорная бочка крепится к морскому дну 15 множеством радиально разнесенных якорных цепей или тросов 11, каждый из которых соединен с соответствующим якорем 16, внедренным в морское дно.

Верхняя часть 13 линя 12 выполнена с возможностью захвата судном 30 и соединения с подъемным устройством, например, лебедкой (не показана), установленным на борту судна 30. Когда к поисковому линю 12 подъемным устройством прилагается направленное вверх усилие, якорные цепи 11 поднимаются с морского дна 15 и якорная бочка 10 поднимается к днищу судна 30. Процесс крепления судна 30 к якорной бочке 10 после того, как якорная бочка 10 подведена к днищу судна 30, идентичен для якорных бочек 10 по первому и по второму варианту настоящего изобретения. Эта операция подробно описывается со ссылками на фиг. 3-6 после описания якорной бочки 10 по второму варианту настоящего изобретения.

На фиг. 2 показана альтернативная погружная якорная бочка 10, подобная якорной бочке 10, показанной на фиг. 1, за исключением того, что у этой бочки отсутствует поисковый линь. На эту бочку может подаваться сжатый воздух через стояк 20, соединенный подводным трубопроводом 21 с удаленным источником (не показан) сжатого воздуха. Альтернативно, якорная бочка 10 может быть оснащена баллонами для хранения сжатого воздуха (не показаны), которые могут перезаряжаться каждый раз, когда судно 30 пришвартовано к якорной бочке 10. Якорная бочка 10 плавает в нерабочем положении 22 на глубине под килем проходящих судов. Как известно специалистам, судно 30 может встать над якорной бочкой 10 используя данные, получаемые от спутника глобальной навигационной системы в привязке к известному фиксированному положению. Когда судно 30 находится в положении швартовки, якорную бочку 10 можно поднять к днищу судна 30 посылая сигнал сонара на приемник, установленный на якорной бочке 10, что приведет к вытеснению сжатым воздухом балласта, в качестве которого используется вода. Полученное увеличение чистой плавучести бочки заставляет якорную бочку 10 поднять дополнительные участки якорных цепей 11 с морского дна и всплыть в положение швартовки 23, где верхняя поверхность якорной бочки вступает во взаимодействие с днищем судна 30.

Более конкретно, когда судно 30 подходит к якорной бочке 10, на бочку 10 посылается сигнал, управляющий подъемом бочки в столбе воды, пока якорная бочка 10 не поднимается на предшвартовочную глубину, чуть ниже осадки судна 30. Предшвартовочная глубина обычно составляет от одного до трех метров ниже осадка судна. Специалисты поймут, что при волнении на море предшвартовочная глубина выбирается большей относительно осадки судна, а на относительно спокойной воде предшвартовочная глубина может быть относительно близка к осадке судна 30. После этого, в момент, когда расчеты с учетом дрейфа судна показывают, что якорная бочка 10 войдет в контакт с днищем судна 30 непосредственно под приемником 32, на якорную бочку 10 посылается сигнал на подъем на оставшееся расстояние до поверхности днища судна. Якорная бочка 10 обычно поднимается с предшвартовочной глубины со скоростью приблизительно 0,05-0,3 м/сек в зависимости от окончательной плавучести якорной бочки 10. Таким образом, якорная бочка 10 войдет в контакт с поверхностью днища судна через 3-60 секунд после окончательного сброса балласта. Крепление якорной бочки 10 к судну 30 первым перепадом давления обычно занимает 2-8 секунд, и весь процесс швартовки может быть завершен в пределах 5 секунд, хотя может занять и более одной минуты. Непродолжительность процесса швартовки позволяет швартоваться даже если двигательная установка судна 30 неспособна удерживать судно 30 в положении над якорной бочкой 10 в заданных пределах, которые обычно составляют от 5 до 10 метров. То есть, команда на подъем якорной бочки с предшвартовочной глубины может подаваться за требуемое число секунд до того, как приемник 32 пройдет над якорной бочкой 10, поэтому приемник будет полностью находиться в пределах внешней уплотняющей поверхности 17 якорной бочки 10. В том случае, если судно 30 не может адекватно управляться и якорная бочка 10 сползает с днища судна 30, судно 30 отводят от позиции швартовки и на якорную бочку 10 посылают сигнал на забор балластной воды для погружения на предшвартовочную глубину. Когда якорная бочка стабилизируется на требуемой глубине, попытку швартовки повторяют. Если во время повторных попыток швартовки запас сжатого воздуха на якорной бочке 10 иссякнет, сервисное судно может его пополнить.

Специалисты признают, что якорную бочку 10 можно оснастить и системой сброса балласта, описанной выше, и поисковым линем, тем самым уменьшая усилие на поисковый линь. Система сброса балласта может активироваться сигналом сонара, как описано выше, или, альтернативно, направленным вверх усилием, приложенным к поисковому линю.

На фиг. 3 показано судно 30 в процессе швартовки к якорной бочке 10 типа, показанного на фиг. 2, которая предварительно была поднята в положение швартовки 23. Судно 30 оснащено помпой 31, которая имеет приемник 32, расположенный в зоне 33 на днище судна 30, и к которой требуется крепить якорную бочку 10. Помпа 31, которая предпочтительно является высокообъемной низконапорной помпой, откачивает воду, сливая ее обратно в море через один или более выпускных портов 34, удаленных от зоны 33. Каждый из выпускных портов 34 может оснащаться дефлектором для направления выпускаемой струи так, чтобы помпа 31 могла, с помощью одного или нескольких выпускных портов, создавать тягу в требуемом направлении. Помпа 31 также оснащена вторым приемником 35, удаленным от зоны 33. Второй приемник 35 оснащен клапаном 36, который используется для регулирования потока через второй приемник 35. Клапан 36 открывается и закрывается силовым исполнительным механизмом 37 и дистанционно управляется экипажем судна 30.

Когда судно 30 подходит к зоне швартовки над якорной бочкой 10, клапан 36 закрыт и помпа 31 засасывает воду только через приемник 32. Как указано выше, положение судна 30 с высокой степенью точности можно определить используя спутниковые данные и/или данные сонара, поэтому судно можно позиционировать непосредственно над якорной бочкой 10. После этого якорную бочку 10 поднимают до контакта с днищем судна 30 так, чтобы приемник 32 полностью находился внутри внешнего уплотнения 17, установленного на верхней поверхности якорной бочки 10. После этого помпа 31 откачивает воду из замкнутого объема, изолированного закрытым клапаном 36 и якорной бочкой 10. Это прижимает якорную бочку 10 к днищу судна 30, пока уплотнения 17 и кранцы 18 не сожмутся в такой степени, что сжимающая сила между корпусом судна 30 и уплотнениями 17 и кранцами 18 якорной бочки уравнивается с комбинированной силой, создаваемой чистой плавучестью швартовочной системы и перепадом гидростатического давления, создаваемого между днищем и вершиной якорной бочки 10. Минимальное давление на вершине якорной бочки 10 достигается при кавитационном давлении всасывания помпы 31. Для регулирования давления над якорной бочкой 10 клапан 36 на приемнике 35 может быть частично или полностью открыт, позволяя воде протекать как к помпе 31, так и обратно на вершину якорной бочки 10 через приемник 32. Это приводит к повышению гидростатического давления, уменьшая силу, прижимающую кранцы 18 и уплотнения 17 на якорной бочке 10 к корпусу судна 30. После уменьшения силы, воздействующей на кранцы 18 и уплотнения 17, сила трения, препятствующая горизонтальным перемещениям якорной бочки 10 вдоль днища судна 30, также уменьшается и силы, прилагаемые к якорной бочке якорными цепями 11, могут сдвинуть якорную бочку вдоль поверхности днища судна 30.

На фиг. 4 более подробно показана якорная бочка 10, прикрепленная к судну 30. Как указано выше, верхняя поверхность якорной бочки 10 оснащена множеством кранцев 18 и уплотнений 17. Уплотнения 17 являются складными непрерывными уплотнениями, размещенными концентрично вокруг центра якорной бочки 10. Уплотнения 17 предпочтительно могут быть выполнены из полиэтилена или тефлона. Якорная бочка 10 оснащена по меньшей мере одним уплотнением 17, но может иметь и несколько таких уплотнений 17. Уплотнения 17 обычно выступают выше верхней поверхности якорной бочки 10, чем кранцы 18. Это обеспечивает воздействие достаточного давления на уплотнение 17, в результате чего соединение между днищем судна 30 и якорной бочкой 10 является по существу водонепроницаемым. Кранцы 18 выполняют три функции: 1) они являются полушками для днища судна 30, защищая его от вертикальных ударов якорной бочки 10 при швартовке на большой волне; 2) когда якорная бочка 10 крепится к судну 30, они распределяют большие сжимающие усилия между днищем судна 30 и якорной бочкой 10 и 3) они создают трение между судном 30 и якорной бочкой 10, когда бочка прочно прикреплена к судну 30, чтобы якорная бочка 10 не смещалась по днищу судна 30, когда на нее воздействуют усилия от судна 30.

Якорная бочка 10, закрепленная на днище судна посредством всасывания помпы 31, остается прочно прикрепленной, пока помпа 31 продолжает работать. Для того, чтобы снизить энергопотребление помпы 31, можно применить вторую помпу 38, имеющую более низкое давление всасывания и значительно меньшую вместимость, чем помпа 31. Это позволяет снизить давление между днищем судна 30 и якорной бочкой 10 по сравнению с давлением, достигаемым с помощью одной лишь помпы 31. В данном случае клапан 39 между помпой 31 и приемником 32 закрыт. Это позволяет отключить помпу 31. Альтернативно, приемник 35 может быть полностью открыт и помпа 31 может продолжать работать в качестве водомета для корректировки швартовочных нагрузок на якорную бочку 10.

При наличии двух или более концентрических уплотнений 17 на якорной бочке 10 вторая помпа 38 может быть оснащена вторым приемником 40 для понижения давления в зоне 42 между уплотнениями 17. Может оказаться желательным понизить это давление до давления паров морской воды. Поскольку центр якорной бочки 10 изолирован от зоны 42 низкого давления внутренним уплотнением 17, центральный объем 41 можно откачать с помощью трюмной помпы (не показана) и в центральный объем 41 можно впустить атмосферный воздух. Центральный объем 41 можно, кроме того, оснастить люком 43 для персонала, что позволяет персоналу проникать в центральный объем 41 для подсоединения муфт 55 для перекачки груза из стояка 44 из трубопровода 45, проложенного на морском дне, для установки структурных швартовочных тросов (не показаны) между якорной бочкой 10 и судном 30 или для проведения регламентных работ на якорной бочке 10. Как известно в данной области техники, муфты 55 обычно выполняются с возможностью дистанционного соединения с муфтами на якорной бочке 10. Если для соединения муфт 55 с муфтами на якорной бочке 10 персонал не требуется, объем 41 можно оставить заполненным водой или инертным газом для уменьшения риска, связанного с утечками нефти или газа, соединяющимися с воздухом в объеме 41 и образующими взрывоопасную смесь.

Предпочтительно, чтобы пришвартованное к якорной бочке 10 судно имело возможность вращаться вокруг вертикальной оси под воздействием погодных условий. В пришвартованном состоянии судно 30 может под воздействием ветра, течений или волн совершить один или более полный оборот. Для того, чтобы судно 30 имело возможность вращаться вокруг вертикальной оси, якорная бочка 10 состоит из двух частей 46 и 47, разделенных структурным подшипником 49, имеющим вертикальную ось. Между частями 46 и 47 якорной бочки 10 установлены уплотнения 50 для предотвращения проникновения морской воды в центральный объем 41 якорной бочки 10. Будучи прочно прикрепленной к судну 30, часть 46 остается неподвижной относительно судна, вращаясь вместе с судном вокруг вертикальной оси. В то же время часть 47 не вращается относительно морского дна 15. Кроме того, муфты 55 содержат вертлюги так, что трубопроводы на судне 30 могут вращаться вокруг вертикальной оси относительно трубопроводов в части 47 якорной бочки 10.

На фиг. 5 показано в плане днище судна 30 с иллюстрацией перемещения якорной бочки 10 вдоль днища судна 30 не отсоединяясь от него.

Как указано выше, уплотнения 17 предпочтительно выступают выше кранцев 18 и выполнены из материала, имеющего низкий коэффициент трения относительно материала покрытия днища судна 30. В отличие от них кранцы 18 предпочтительно выполнены из материала с очень высоким коэффициентом трения относительно материала покрытия днища судна 30. Кранцы 18 предпочтительно могут выполняться из стандартной резины, применяемой для изготовления известных доковых кранцев, а также из материала, аналогичного тому, из которого выполняются автомобильные шины.

На фиг. 5 судно 30 показано снизу, с якорной бочкой 10, прикрепленной эксцентрично, в положении 51 смещенного относительно приемника 32. Для осуществления соединения судна 30 с якорной бочкой 10 с возможностью перекачки среды необходимо сдвинуть якорную бочку 10 в центральное положение 52. Более конкретно, для якорной бочки 10, имеющей единственное соединение с судном для перекачки среды, ее необходимо установить так, чтобы ее центр находился приблизительно в 0,8 r от центра приемника 32, где r - радиус приемника 32. Для того, чтобы правильно установить якорную бочку 10, ее необходимо сместить на расстояние 53 в направлении 54 относительно днища судна 30. Первоначально, для сдвига судна 30 и бочки 10 в направлении, противоположном направлению 54, используются главная двигательная установка судна и носовой водомет судна 30, натягивающие якорные цепи 11 в направлении 54. Когда величина отклонения в этом направлении становится достаточной для создания необходимого натяжения якорных канатов 11, гидростатическое давление между судном 30 и якорной бочкой 10 повышают, как показано на фиг. 3 и 4, пока якорная бочка не начнет скользить по днищу судна в направлении 54. Когда расстояние скольжения приближается к расстоянию 53, давление над якорной бочкой 10 быстро понижают и скольжение прекращается. Если эта процедура не увенчалась успехом, ее можно повторять с другими величинами направления 54 и расстояния 53, пока центральное положение 52 не будет достигнуто с приемлемым допуском. Сразу после контакта между якорной бочкой 10 и судном 30 разницу между давлением окружающей среды и давлением в зоне между якорной бочкой 10 и поверхностью днища судна 30 предпочтительно увеличивают до величины между 10 и 100 кПа. Для того, чтобы сдвинуть якорную бочку 10 вдоль поверхности днища судна 30, перепад гидростатического давления снижают до величины между 2 и 50 кПа. Когда якорная бочка 10 отцентрирована в требуемом положении, судно 30 крепят к якорной бочке 30 увеличивая перепад гидростатического давления до величины между 60 и 300 кПа. Специалисты в данной области поймут, что величина реально применяемого перепада давления зависит в каждом случае от диаметра якорной бочки 10 и от осадки судна 30.

Специалисты в данной области поймут, что положения якорной бочки 10 относительно центра приемника 32 можно определять визуально, наблюдая за якорной бочкой 10 через смотровое окно, выполненное в люке 43 для доступа персонала, или применяя подводную телевизионную камеру для наблюдения либо за концентрическими кругами, выполненными на верхней поверхности якорной бочки, либо за одним или более световыми сигналами, установленными на верхней поверхности якорной бочки 10. Альтернативно, якорная бочка 10 может оснащаться акустическим транспондером (не показан), который передает сигналы на датчик (не показан), установленный на поверхности днища судна 30.

На фиг. 6 подробно показан приемник 35, где приемник 35 закрыт люком 60, который одновременно служит клапаном-регулятором давления. Открывание люка 60 осуществляется механической системой, например гидроцилиндром 61, который может полностью закрыть люк 60, когда судно 30 на ходу, или удерживать люк 60 в любом положении между полностью открытым и полностью закрытым. Цилиндр 61 может далее быть соединен с сервосистемой (не показана) для автоматического регулирования степени открытия люка, необходимой для достижения выбранного давления, на которое настроена сервосистема.

Приемник 32 может оснащаться аналогичным люком (не показан) для сохранения гидродинамической обтекаемости корпуса судна 30, когда оно на ходу. Таким образом, после определения направления и степени смещения якорной бочки 10 от центра приемника 32 швартовочная система по настоящему изобретению применяет мощность судовой двигательной установки судна 30 в комбинации с силами ветра, течения и волн так, чтобы судно 30 и якорная бочка 10 отклонялись в направлении, противоположном требуемому направлению 54 перемещения якорной бочки по поверхности днища судна 30. При достижении требуемой величины реактивного усилия в системе швартовки, что определяется отклонением якорной бочки 10 от ее естественного или равновесного положения, гидростатическое давление над якорной бочкой 10 быстро повышают, тем самым снижая силу, прижимающую якорную бочку к судну 30, что в свою очередь ведет к уменьшению силы трения между якорной бочкой 10 и днищем судна 30. Вследствие этого якорная бочка начинает скользить по днищу судна 30 в направлении нейтрального положения якорной бочки 10.

Это движение уменьшает силу упругого восстановления, воздействующего на якорную бочку 10, что приводит к остановке скольжения после прохождения короткого расстояния. Якорную бочку 10 можно остановить в любом положении, быстро понизив гидростатическое давление над якорной бочкой 10, по мере того, как она приближается к заданному положению.

Повторяя эти операции якорную бочку 10 можно сместить в любое положение при условии, что приемник 32 остается полностью в пределах внутреннего уплотнения 17, которое остается плотно прижатым к судну 30.

Специалистам в данной области известно, что поддержание равномерного гидростатического давления облегчается, если поверхность днища судна 30 будет относительно свободно от морских наростов.

Вышеописанные варианты представлены для иллюстрации и не ограничивают объем изобретения. Специалисты в данной области признают, что в описанные варианты можно внести различные варианты, не выходящие за пределы объема, которые определяются прилагаемой формулой изобретения.

Формула изобретения

1. Способ швартовки судна к швартовочному элементу, соединенному с морским дном множеством якорных тросов, где швартовочный элемент, не прикрепленный к судну, удерживают в нерабочем положении на заранее выбранной глубине ниже уровня моря, где поверхность днища судна содержит зону крепления, при котором позиционируют судно над нерабочим положением швартовочного элемента, поднимают швартовочный элемент до контакта с поверхностью днища судна, крепят швартовочный элемент к поверхности днища судна, понижая гидростатическое давление в зоне крепления между верхней поверхностью швартовочного элемента и поверхностью днища судна так, что возникает первый перепад между давлением в зоне крепления и давлением окружающей среды, определяют смещение швартовочного элемента от требуемого положения швартовочного элемента в зоне крепления, перемещают судно с швартовочным элементом, прикрепленным к поверхности днища судна, так, что возникает сила натяжения, которая прилагается к швартовочному элементу через якорные тросы, направлена к требуемому положению швартовочного элемента, повышают гидростатическое давление в зоне крепления до тех пор, пока перепад между гидростатическим давлением внутри зоны крепления и давлением окружающей среды не достигнет величины второго перепада, где второй перепад меньше первого перепада так, что швартовочный элемент скользит по поверхности днища судна по направлению к требуемому положению швартовочного элемента, и быстро понижают давление в зоне крепления, когда швартовочный элемент достигает требуемого положения в зоне крепления для создания третьего перепада между гидростатическим давлением в зоне крепления и давлением окружающей среды для крепления судна к швартовочному элементу в требуемом положении.

2. Способ по п.1, где смещение швартовочного элемента от требуемого положения определяют визуально с помощью оптического устройства для создания изображений.

3. Способ по п.1, где швартовочный элемент поднимают в контакт с судном, вытягивая поисковый линь, который соединен с швартовочным элементом, на борт судна, пока швартовочный элемент не войдет в контакт с поверхностью днища судна.

4. Способ по п.1, где зона крепления, в которой понижают гидростатическое давление, является кольцевым пространством, которое окружает муфты между швартовочным элементом и судном так, что после крепления швартовочного элемента в требуемом положении в зоне крепления из центрального объема внутри кольцевой зоны крепления, в которой расположена муфта, воду можно удалить.

5. Способ по п.1, где первый и третий перепады между давлением окружающей среды и давлением в зоне крепления составляют 10 - 300 кПа.

6. Способ по п.1, где второй перепад между давлением окружающей среды и давлением в зоне крепления составляет 2 - 50 кПа.

7. Способ по п.1, где смещение швартовочного элемента от требуемого положения определяют множеством датчиков, соединенных с судном, которые принимают сигналы от акустического транспондера, соединенного с швартовочным элементом.

8. Способ по п.1, где швартовочный элемент состоит из первой части, которая будучи прикрепленной к поверхности днища судна не имеет возможности вращения относительно судна, и второй части, выполненной с возможностью вращения относительно судна.

9. Система швартовки судов, где судно содержит зону крепления, сформированную на поверхности днища судна, содержащая швартовочный элемент, соединенный с морским дном множеством якорных тросов, при этом швартовочный элемент, не прикрепленный к судну, удерживается в нерабочем положении на заранее выбранной глубине ниже уровня моря, при этом верхняя поверхность швартовочного элемента содержит уплотняющую поверхность, окружающую целевую зону, которой крепится в зоне крепления, поисковый линь, соединенный с швартовочным элементом, где часть поискового линя плавает на поверхности, лебедку, установленную на борту судна для вылавливания поискового линя и подъема тем самым швартовочного элемента из нерабочего элемента в положение крепления, при котором уплотняющая поверхность находится в контакте с поверхностью днища судна так, что зона крепления между поверхностью днища судна и целевой зоной уплотнена, первую помпу для понижения давления между поверхностью днища судна и целевой зоной на верхней поверхности швартовочного элемента, где первая помпа работает для создания первого перепада между давлением окружающей среды и давлением в зоне крепления для иммобилизации швартовочного элемента относительно поверхности днища судна и второго перепада между давлением окружающей среды и давлением в зоне крепления, где величина второго перепада меньше, чем величина первого перепада так, что швартовочный элемент удерживается в скользящем контакте с поверхностью днища судна, и оптическое устройство для создания изображения для определения смещения швартовочного элемента от требуемого положения в зоне крепления.

10. Система по п.9, где оптическое устройство для создания изображения содержит телевизионную камеру.

11. Система по п.9, где швартовочный элемент содержит множество концентрических кругов, видимых на его верхней поверхности.

12. Система по п.9, где швартовочный элемент содержит источник света, установленный на его верхней поверхности.

13. Система по п.9, далее содержащая вторую помпу для работы вместе с первой помпой для создания требуемого перепада между давлением в зоне крепления и давлением окружающей среды.

14. Система по п.9, где первая помпа содержит выпускной патрубок, удаленный от зоны крепления на заранее определенное расстояние, и где направление выходящего потока от этого выпускного патрубка может быть ориентировано под требуемым углом для приложения к судну требуемой силы.

15. Система по п.9, где верхняя поверхность швартовочного элемента содержит кранец, входящий в контакт с поверхностью днища судна после прижимания уплотняющей поверхности к поверхности днища судна.

16. Система по п.15, где уплотняющая поверхность выполнена из первого материала, а кранец - из второго материала и где коэффициент трения между поверхностью днища судна и кранцем больше, чем коэффициент трения между уплотняющей поверхностью и поверхностью днища судна.

17. Система по п.16, где, когда между давлением в зоне крепления и давлением окружающей среды создают первый перепад, уплотняющая поверхность прижимается к поверхности днища судна и когда между давлением в зоне крепления и давлением окружающей среды создают второй перепад, кранец не контактирует с поверхностью днища судна.

18. Система швартовки судна, где судно содержит зону крепления на поверхности днища судна, содержащая швартовочный элемент, соединенный с морским дном множеством якорных тросов, при этом швартовочный элемент, не прикрепленный к судну, удерживается в нерабочем положении на заранее выбранной глубине ниже уровня моря, при этом верхняя поверхность швартовочного элемента содержит уплотняющую поверхность, окружающую целевую зону, которой крепится в зоне крепления, средство для подъема швартовочного элемента из нерабочего положения в положение крепления, при котором уплотняющая поверхность находится в контакте с поверхностью днища судна так, что между поверхностью днища судна и целевой зоной образуется уплотненная зона крепления, помпу для понижения давления между поверхностью днища судна и целевой зоной верхней поверхности швартовочного элемента, где помпа создает первый перепад между давлением окружающей среды и давлением в зоне крепления для иммобилизации швартовочного элемента относительно поверхности днища судна и второй перепад между давлением окружающей среды и давлением в зоне крепления, где величина второго перепада давления меньше, чем величина первого перепада давления так, что швартовочный элемент удерживается в скользящем контакте с поверхностью днища судна, и средство для обнаружения смещения швартовочного элемента от заданного положения швартовочного элемента внутри зоны крепления.

19. Система по п.18, где средство для обнаружения смещения содержит оптическое устройство для создания изображений для наблюдения за верхней поверхностью швартовочного элемента.

20. Система по п.18, где средство для обнаружения смещения содержит передатчик, установленный на швартовочном элементе для передачи сигналов, указывающих на положение швартовочного элемента, и множество датчиков, установленных на судне для приема сигналов от передатчика на швартовочном элементе.

21. Система по п.20, где передатчик швартовочного элемента является акустическим транспондером.

22. Система по п.18, где верхняя поверхность швартовочного элемента содержит кранец, который входит в контакт с поверхностью днища судна после того, как уплотняющая поверхность прижимается к поверхности днища судна.

23. Система по п.18, где целевая зона является кольцевой зоной, окружающей центральной объем, в котором расположены муфты для перекачки среды между судном и швартовочным элементом.

24. Система по п.23, где центральный объем содержит люк, через который из центрального объема можно удалить воду.

25. Система по п.22, где уплотняющая поверхность выполнена из первого материала, а кранец - из второго материала и где коэффициент трения между поверхностью днища судна и кранцем больше, чем коэффициент трения между уплотняющей поверхностью и поверхностью днища судна.

26. Система по п.25, где при создании первого перепада между давлением в зоне крепления и давлением окружающей среды уплотняющая поверхность прижимается и кранец находится в контакте с поверхностью днища судна, а при создании второго перепада между давлением в зоне крепления и давлением окружающей среды кранец не контактирует с поверхностью днища судна.

27. Система по п.18, где средство для подъема швартовочного элемента содержит резервуар со сжатым газом, сообщающийся с балластной цистерной швартовочного элемента, и судовой передатчик для посылки активирующего сигнала с судна на швартовочный элемент для продувки сжатым газом балластной цистерны швартовочного элемента для увеличения плавучести швартовочного элемента.

28. Система по п.27, где трубопровод для вывода балластной воды из швартовочного элемента содержит клапан и привод, управляемый передатчиком, находящимся на борту судна.

29. Система по п.18, где средство для подъема швартовочного элемента содержит плавучий поисковый линь, соединенный с швартовочным элементом, и лебедку на борту судна.

30. Судно, выполненное с возможностью швартовки к погружному швартовочному элементу, содержащее корпус с приемником воды на поверхности днища корпуса, где первый участок поверхности днища, окружающий приемник воды, выполнен с возможностью приема верхней части швартовочного элемента, соединенного с морским дном множеством якорных тросов, помпу для быстрой откачки морской воды через приемник из зоны крепления, сформированной между верхней поверхностью швартовочного элемента и частью корпуса, с которой контактирует швартовочный элемент для уменьшения направленного вниз гидростатического давления, воздействующего на верхнюю часть швартовочного элемента, где помпа работает для создания первого перепада между давлением окружающей среды и давлением в зоне крепления для иммобилизации швартовочного элемента относительно поверхности днища судна и для создания второго перепада между давлением окружающей среды и давлением в зоне крепления, где величина второго перепада давления меньше величины первого перепада давления для удержания швартовочного элемента в скользящем контакте с поверхностью днища судна, и датчик для обнаружения смещения швартовочного элемента от требуемого положения швартовочного элемента на поверхности днища судна.

31. Судно по п.30, где судно содержит выпускной люк для морской воды, откачиваемой помпой, расположенной на расстоянии от зоны крепления.

32. Судно по п.31, где указанный люк направляет выбрасываемую струю морской воды для создания тяги.

33. Судно по п.31, далее содержащее лебедку для вытягивания на борт судна линя, соединенного с швартовочным элементом.

34. Судно по п.31, далее содержащее генератор сигналов для передачи сигналов на швартовочный элемент для управления плавучестью швартовочного элемента, управляя тем самым глубиной, на которой удерживается швартовочный элемент.

35. Судно, выполненное с возможностью швартовки к погружному швартовочному элементу, содержащее корпус с приемником воды на поверхности днища корпуса, где первый участок поверхности днища, окружающий приемник воды, выполнен с возможностью приема верхней части швартовочного элемента, который будучи не соединенным с судном удерживается на заранее выбранной глубине ниже уровня моря, генератор сигналов на борту судна для генерирования сигналов для управления глубиной, на которой удерживается швартовочный элемент и для подъема швартовочного элемента в контакт с нижней поверхностью корпуса, помпу для быстрого откачивания морской воды из зоны крепления между верхней поверхностью швартовочного элемента и участком корпуса судна, с которым контактирует швартовочный элемент, для уменьшения направленного вниз гидростатического давления, воздействующего на верхнюю часть швартовочного элемента, где помпа работает для создания первого перепада между давлением окружающей среды и давлением в зоне крепления для иммобилизации швартовочного элемента относительно поверхности днища судна и для создания второго перепада между давлением окружающей среды и давлением в зоне крепления, где величина второго перепада давления меньше величины первого перепада давления, для удержания швартовочного элемента в скользящем контакте с поверхностью днища судна, и средство для обнаружения смещения швартовочного элемента от заданного положения швартовочного элемента в зоне крепления.

36. Судно по п.35, где судно содержит выпускной люк для морской воды, откачиваемой помпой, расположенный на расстоянии от зоны крепления.

37. Судно по п.36, где указанный люк направляет выбрасываемую струю морской воды для создания требуемой тяги.

38. Судно по п.35, где средство для обнаружения смещения создает оптический путь для прямого визуального наблюдения за швартовочным элементом.

39. Судно по п.35, где средство для обнаружения смещения содержит оптическое устройство для создания изображения.

40. Судно по п.35, где средство для обнаружения смещения содержит множество датчиков для приема сигналов, указывающих на положение швартовочного элемента.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6