Подводный парусный катамаран и его способ лидирования

 

Изобретение относится к судостроению и касается создания подводных парусных катамаранов, используемых в качестве носителей обитаемых подводных аппаратов. Корпуса катамарана имеют прочный корпус, легкий корпус, проницаемую надстройку и соединительный мост. Между корпусами катамарана размещены технические средства для придонных работ. Катамаран снабжен вспомогательным парусным вооружением. Мост имеет продольный прочный корпус и прочные составные проходы, соединяющие его с боковыми прочными корпусами. Легкие корпуса катамарана имеют несимметрию относительно своих прочных корпусов катамарана. Катамаран является носителем для группы обитаемых подводных аппаратов. Способ лидирования подводного парусного катамарана включает в себя режим транспортировки обитаемых подводных аппаратов в район выполнения придонных операций и обратно, подводные отчаливание и причаливание аппаратов собственным ходом. Катамаран как лидер-носитель выполняет функции мобильного гидродрома. Способ лидирования включает в себя: режим перевода аппарата на гидродром и обратно, режим посадки-высадки обитателей аппарата и режим ожидания при ухудшении погоды. Возможен прием на причальные места подводных аппаратов от других их носителей. В способ входит режим ожидания при задержке возвращения аппаратов на свои носители из-за ухудшения погоды. Технический результат реализации группы изобретений заключается в решении исследовательских, грузовых и туристских задач при надводном и подводном режимах плавания подводного катамарана со вспомогательным парусным вооружением. 2 с. и 2 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к области судостроения и судоходства, в частности к судам катамаранного типа, и эксплуатации подводных судов.

Известны надводный катамаран с парусным вооружением /1/ и полупогруженный /2/, а также подводный катамаран /3/, имеющий конструктивное сходство каждого корпуса катамарана с подводной лодкой. Поэтому к аналогам подводного парусного катамарана также отнесены малые подводные лодки исследовательского, рабочего и туристского назначений /4/, /5/, /6/.

Заявляемое судно использует существенные признаки упомянутых аналогов: - два корпуса, соединенных мостом; - корпуса включают по прочному корпусу, легкому корпусу и проницаемой надстройке, как у подводных лодок; - парусное вооружение для надводного плавания; - применение обитаемого подводного аппарата /ОПА/ подобно подводной лодке /4/; - применение между корпусами технических средств для придонных работ подобно подводному катамарану /3/.

Прототип - подводный катамаран /3/, предназначенный для длительных строительно-монтажных и других придонных работ, не обладает присущим заявляемому судну сочетанием мореходных качеств в надводно-полупогруженном и подводно-придонном положениях.

Концепции этого прототипа предшествовал способ применения ОПА с подводных лодок, например с подводного носителя глубоководных ОПА /7/. Как правило, подводный носитель имеет один ОПА и между ними предусмотрен прочный переход с узлом подводной стыковки, позволяющий скрытно использовать ОПА в подводном положении. Такой способ применения ОПА - прототип способа лидирования подводного парусного катамарана, обслуживающего целую группу ОПА, но с посадкой-высадкой обитателей ОПА в надводном и позиционном положениях. Позиционное положение, обозначаемое по терминологии подводных лодок, является составляющей полупогруженного положения.

Способ лидирования использует такие существенные признаки способа-прототипа, как режим транспортировки ОПА в район придонных операций и обратно, подводные отчаливание и причаливание ОПА собственным ходом. Рабочий режим после отчаливання ОПА по-существу является целью обоих способов, поэтому не относится к признакам.

Способ лидирования уступает прототипу по скрытности и погодным ограничениям использования ОПА с водной поверхности, но обеспечивает новые рабочие режимы-технологии группы ОПА и их носителя, минуя сложные устройства подводной стыковки ОПА и носителя-прототипа.

Заявляемое судно решает исследовательские, грузовые и туристские задачи в надводном, полупогруженном, подводном и придонном положениях, при этом: - созданы конструктивные условия для новых технологий научных исследований и марихозяйства; - из двух корпусов обеспечена более широкая полоса придонных наблюдений, повышающая их производительность; - доступны надводные и придонные операции с грузами между корпусами; - применимы грузовые операции с плавающими объектами методом докования в полупогруженном и надводном положениях;
- судно привлекательно для пассажиров-туристов как парусное, подводное и носитель прогулочных ОПА.

Отличительные признаки подводного парусного катамарана:
- вспомогательное парусное вооружение из четырех механизированных ветродвижителей с жесткими парусами, с каждого борта по два, размещаемых в опущенном положении в проницаемых надстройках;
- рационально применение группы ОПА по способу лидирования;
- мост состоит из продольного прочного корпуса и прочных составных проходов, соединяющих его с боковыми прочными корпусами, причем объемы прочных корпусов близки для достижения двухотсечной непотопляемости в надводном положении;
- несимметрия легкого корпуса относительно диаметральной плоскости бокового прочного при расположении средней части балластных цистерн легкого корпуса снизу и с одной, предпочтительно внутренней, стороны прочного корпуса для снижения центра тяжести судна при погружении, для увеличения надводной осадки ради снижения дрейфа при ходе под парусами;
- в каждом корпусе катамарана предусмотрены бак и ют, выполненные верхними, осушаемыми самотеком балластными цистернами для повышения ряда мореходных качеств в надводно-полупогруженных положениях;
- площадь и наклон носового участка палубы проницаемой надстройки выбраны с учетом носового развала бортов корпуса для улучшения надводной мореходности на волнении и вертикальной устойчивости подводного движения при наличии гидродинамических сил на носовых поверхностях бортов и надстройки;
- обшивка проницаемой надстройки выполнена "непроницаемой при воздействии моря" /по терминологии Правил классификации и постройки морских судов/, кроме районов расчетных пропускных отверстий, для повышения ряда мореходных качеств в надводно-полупогруженных и подводном положениях.

Способ лидирования нацелен на обеспечение новых подводных технологий с участием группы ОПА, в том числе при новых разновидностях морского отдыха, при обслуживании прибрежно-островных биосферных заповедников и марихозяйств.

Способ лидирования подводного парусного катамарана, снабженного одним или группой ОПА и обозначенного лидером-носителем, имеет следующие отличительные признаки:
- лидер-носитель выполняет функции мобильного гидродрома /по аналогии с аэродромом/ при нахождении причальных мест ОПА на обеих проницаемых надстройках, причем в режиме транспортировки его устойчивость даже на малых скоростях движения обеспечена работой моста как подводного крыла;
- каждое причальное место оборудовано дистанционно-управляемым устройством фиксации ОПА и дополнительным штормовым креплением;
- режим перевода ОПА на гидродром и обратно предусмотрен при походном хранении ОПА в проницаемой надстройке под опущенными ветродвижителями, причем использован метод докования при надводно-полупогруженных положениях и поднятых ветродвижителях с собственным ходом ОПА к причальному месту после опускания ветродвижителей, и в обратной последовательности;
- режим посадки-высадки обитателей ОПА обеспечен в надводном и позиционном положениях, причем последнее предпочтительно для посадки-высадки пассажиров;
- режим ожидания при ухудшении погоды за ограничения режима перевода ОПА с гидродрома в надстройку предусматривает штормовое закрепление покинутых ОПА на гидродроме и чередование позиционного и придонного положений, зависящее от подводной автономности лидера-носителя;
- возможен прием на причальные места ОПА от других носителей, причем при задержке их возвращения на свои носители из-за ухудшения погоды применим режим ожидания;
- кормовой участок каждой проницаемой надстройки пригоден для совмещения походного и причального мест одного малого ОПА, обходящегося без режимов перевода на гидродром и ожидания.

Подводный парусный катамаран изображен на фиг. 1 - 4: на фиг. 1 - боковой вид с поднятыми парусами, на фиг. 2 - вид с носа, на фиг. 3 - поперечное сечение по носовым прочным проходам моста, на фиг. 4 - продольный разрез средней части корпуса при поднятом грот-парусе, опущенном бизань-парусе и с другими элементами.

Способ лидирования представлен на фиг. 5 - 7: на фиг. 5 - боковой вид лидера-носителя с двумя типами ОПА на гидродроме, на фиг. 6 - вид сверху лидера-носителя с этими ОПА, на фиг. 7 - боковой вид в режиме перевода ОПА на гидродром при полупогруженном положении.

На фиг. 1 и 2 показан внешний вид судна, которое сокращенно именуется "КАПП". На каждом корпусе КАППа подняты ветродвижители с большим грот-парусом 1 и малым бизань-парусом 2, причем ветродвижитель является объектом изобретения. На прочном корпусе 3 моста установлены проницаемые ходовая рубка 4 и кормовой обтекатель 5, а также носовой подводный иллюминатор 6 у поста управления придонным плаванием. Проницаемая надстройка 7 между баком 8 и ютом 9 начинается над пунктирной линией на фиг. 1.

На фиг. 3 и 4 видно взаимное расположение бокового прочного корпуса 10 и легкого корпуса 11, которое, однако, приводит к образованию "воздушного мешка" у наружного борта при приеме жидкого балласта в обозначенные штрих-пунктиром балластные цистерны. Удаление воздуха из "мешков" возможно, например, через каналы 12, оборудованные сливными поплавковыми клапанами для самоосушения. Носовые и кормовые прочные проходы моста состоят из вертикальных труб 13 и горизонтальных оболочек 14 с поперечными переборками и упрочняющими балками, несущими также основания ветродвижителей. На фиг. 4 показаны грузовая цистерна 15 для замещения веса груза жидким балластом при его опускании на дно в придонном положении КАППа и ОПА 16 на походном месте хранения. Подводные иллюминаторы 17 установлены на лобовых переборках корпусов 10 и других местах обзора.

Фиг. 5 демонстрирует способ лидирования при позиционном положении лидера-носителя с группой из четырех ОПА, причем на каждом борту гидродрома по два разнотипных ОПА 21 и 22 с устройствами фиксации 23, а штормовые крепления не показаны. ОПА 22 размещен на кормовом участке проницаемой надстройки с совмещением походного и причального мест.

Фиг. 6 соответствует позиционному и подводному положениям лидера-носителя и показывает, что устройства фиксации для ОПА 21 расположены на прочных носовых проходах моста.

Фиг. 7 показывает ватерлинию полупогружного положения в режиме перевода ОПА на гидродром, когда ОПА 21 уже всплыл с походного места и отходит за пределы судна, давая возможность опустить ветродвижители.

Источники информации:
1. Авт.св. СССР N 1207899, кл. B 63 H 9/00, 1984.

2. Патент Франции N 2420477, кл. B 63 B 3/13, B 63 G 8/04, 1978.

3. Многоцелевой глубоководный аппарат фирмы Bruker, Экспресс-информация ВИНИТИ, серия Подводно-технические, водолазные и судоподъемные работы, N 8, 1980, c. 15-17.

4. Рей Л. Арктические подводные операции. - Л.: Судостроение, 1989, с. 269 и 270.

5. Пугачевский А.А. Исследовательские, рабочие подводные лодки. Сб. Судостроение за рубежом, N 11, 1989, с. 11-22.

6. Пугачевский А.А. Туристские подводные лодки. Сб. Судостроение за рубежом, N 12, 1989, с. 33-47.

7. Подводный носитель глубоководных аппаратов, Экспресс-информация ВИНИТИ, серия Подводно-технические, водолазные и судоподъемные работы, N 5, 1976, с. 27 и 28.

Формула изобретения

1. Подводный парусный катамаран, состоящий из двух соединенных мостом корпусов, которые включают по прочному корпусу, легкому корпусу и проницаемой надстройке и применяющий между корпусами технические средства для придонных работ, отличающийся тем, что также применимы вспомогательное парусное вооружение и группа обитаемых подводных аппаратов, а мост состоит из продольного прочного корпуса и прочных составных проходов, соединяющих его с боковыми прочными корпусами, причем объемы прочных корпусов близки, при этом в каждом корпусе катамарана существует несимметрия легкого корпуса относительно диаметральной плоскости бокового прочного при расположении средней части балластных цистерн легкого корпуса снизу и с одной, предпочтительно внутренней, стороны прочного корпуса предусмотрены бак и ют, выполненные верхними, осушаемыми самотеком балластными цистернами, площадь и наклон носового участка палубы проницаемой надстройки выбраны с учетом носового развала бортов корпуса, а обшивка проницаемой надстройки выполнена непроницаемой при воздействии моря, кроме районов расчетных пропускных отверстий.

2. Подводный парусный катамаран по п.1, отличающийся тем, что вспомогательное парусное вооружение состоит из четырех механизированных ветродвижителей с жесткими парусами, с каждого борта по два, размещаемых в опущенном положении в проницаемых надстройках, и рационально применение группы обитаемых подводных аппаратов по способу лидирования.

3. Способ лидирования подводного парусного катамарана, снабженного одним или группой обитаемых подводных аппаратов и обозначенного лидером-носителем, использующий режим транспортировки обитаемых подводных аппаратов в район придонных операций и обратно, подводные отчаливание и причаливание обитаемого подводного аппарата собственным ходом, отличающийся тем, что лидер-носитель выполняет функции мобильного гидродрома при нахождении причальных мест обитаемых подводных аппаратов на обеих проницаемых надстройках, а каждое причальное место оборудовано дистанционно-управляемым устройством фиксации обитаемого подводного аппарата и дополнительным штормовым креплением, при этом предусмотрены три отдельно уточняемых режима, а именно: режим перевода обитаемого подводного аппарата на гидродром и обратно, режим посадки-высадки обитателей обитаемого подводного аппарата и режим ожидания при ухудшении погоды, также возможен прием на причальные места обитаемых подводных аппаратов от других носителей, причем при задержке их возвращения на свои носители из-за ухудшения погоды применим режим ожидания, а кормовой участок каждой проницаемой надстройки пригоден для совмещения походного и причального мест одного малого обитаемого подводного аппарата, обходящегося без режима перевода на гидродром.

4. Способ лидирования по п.3, отличающийся тем, что режим перевода обитаемого подводного аппарата на гидродром и обратно предусмотрен при походном хранении обитаемого подводного аппарата в проницаемой надстройке под опущенными ветродвижителями, причем использован метод докования при надводно-полупогруженных положениях и поднятых ветродвижителях с собственным ходом обитаемого подводного аппарата к причальному месту после опускания ветродвижителей, и в обратной последовательности, далее режим посадки-высадки обитателей обитаемого подводного аппарата обеспечен в надводном и позиционном положениях, причем последнее предпочтительно для посадки-высадки пассажиров, а затем и режим ожидания при ухудшении погоды за ограничения режима перевода обитаемого подводного аппарата с гидродрома в надстройку предусматривает штормовое закрепление покинутых обитаемых подводных аппаратов на гидродроме и чередование позиционного и придонного положений, зависящее от подводной автономности лидера-носителя.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7