Способ обеспечения постановки подводных аппаратов с борта судна в ледовых условиях
Владельцы патента RU 2554721:
Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия им. Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова" (RU)
Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны РФ (RU)
Изобретение относится к области использования технических средств освоения океана и проведения подводно-технических и спасательных работ в условиях наличия ледового покрова. Предложен способ обеспечения постановки подводных аппаратов с борта судна в ледовых условиях, при котором берут прочные воздухонаполняемые емкости, составляют гирлянду необходимой длины, закрепленную на двух штангах на борту судна, опускают конструкцию в воду, затем осуществляют наддув емкостей и оттесняют от борта битый лед, при этом осадка надувной конструкции за счет балласта превышает осадку льда. Технический результат заключается в повышении безопасности и упрощении проведения спуска и подъема подводных аппаратов и других подводно-технических средств.
Изобретение относится к области организации использования технических средств освоения океана, а также проведения подводно-технических и спасательных работ в условиях Арктики при наличии ледового покрова в районе постановки подводных аппаратов с борта судна.
Рост интереса к освоению северных широт требует создания технических средств освоения шельфовой зоны, контроля маршрутов транспортировки нефтегазовых продуктов и собственно развития Арктических районов. В этих условиях могут возникать ситуации, требующие обследования технологических объектов на грунте или оказания помощи экипажам подводных транспортных средств в ледовых условиях. Прибывшему в район спасательному судну может потребоваться помощь ледокола для крошения льда при спуске подводного аппарата с борта судна, если толщина льда в районе работ значительна. При этом даже разбитые ледоколом льдины могут препятствовать процессу постановки подводного аппарата.
Существует ряд технических решений по очистке назначенного района от ледового покрова, например, путем использования эффекта направленного взрыва. Для реализации этого способа применяют два близкорасположенных заряда под водой, причем взрывы осуществляются с заданной миллисекундной задержкой. В результате взрыва образуется майна с площадью до 40-50% свободной от выброшенного льда (B.C. Куликов. Особенности разрушения льда и мерзлых пород взрывом. Колыма, 1971, №2.). Однако подобный способ и средства, используемые для его реализации, несмотря на внешнюю эффективность аналога, неприемлемы у борта спасательного судна. Кроме того, это может повредить находящемуся на грунте объекту.
Известны конструктивные решения в обеспечение способов безопасного спуска-подъема аппаратов с судна-носителя, например, американское судно-носитель подводных аппаратов со спуско-подъемным устройством шахтного типа внутри корпуса - «Мизар» (А.В. Сытин. Необитаемые подводные аппараты, М., Воениздат, 1975). Спуск и подъем необитаемых привязных аппаратов осуществляется через шахту с помощью специальных спуско-подъемных устройств. Способ использования шахты и специальных технических приспособлений позволяют применять постановку аппаратов в условиях волнения, а при соответствующем корпусе судна ледового класса теоретически применимы и в арктической зоне.
Однако недостатком способа является сложность технического решения и дороговизна проектов из-за этих конструктивных особенностей, а вопрос всплытия и захода в узкий раскрыв люка шахты в случае применения обитаемого аппарата опасен и сложен технологически.
Известны попытки применения туннельных лаговых движителей в носовой части корабля для отгона льдин от судна, как это происходило во время погружения обитаемых аппаратов «Мир» на Северном полюсе в 2007 году с НИС «Академик Федоров» (А. Чилингаров. Арктика: экология и экономика, №3, 2012). Рассматриваемый в качестве прототипа способ давал временный эффект, перегоняя мощной струей лед от носа к середине корпуса судна. Однако подводный аппарат при попытке всплытия потоком загнало под лед, откуда он выбирался 40 минут, разбив часть наружных приборов и повредив корпус. Полынья поддерживалась благодаря работе атомного ледокола.
Задачей изобретения является возможность образования у борта спасательного судна свободной от битого льда водной поверхности приемлемого размера для обеспечения спуска и подъема обитаемых и других подводно-технических средств.
Это достигается оттеснением льда, разбитого судном или ледоколом, с помощью опущенных с борта судна водоизмещающих плавучестей из высокопрочного эластичного материала, путем наддува их воздухом, и получения свободной водной поверхности по форме полукруга или эллипса.
Сущность заявляемого способа заключается в том, что берут эластичные прочные воздухонаполняемые емкости, крепят их в гирлянду необходимой длины между разнесенными по борту судна штангами и соединяют между собой воздушными шлангами, к днищевой части емкостей крепят балласт, опускают гирлянду в воду, затем осуществляют наддув емкостей и оттесняют от борта битый лед, при этом осадка водоизмещающих надувных емкостей за счет навесного балласта превышает осадку оттесняемого льда.
Предлагаемое решение имеет существенные преимущества перед рассмотренными прототипами:
- простота конструктивного решения;
- экономичность по сравнению с проектированием судна с шахтой;
- меньший риск маневрирования аппарата у борта, чем под корпусом судна;
- предотвращается возможность удара аппарата о лед при всплытии.
Предложенный способ постановки подводных аппаратов за борт в ледовых условиях обладает новизной в части использования надуваемой водоизмещающей за счет балласта гирлянды из прочных эластичных емкостей, оттесняющих лед от борта судна, создавая свободную зону для постановки подводных аппаратов.
Способ осуществляется следующим образом. В направляющие пазы, приваренные вертикально по борту судна на расстоянии, соответствующем габаритам спускаемых аппаратов, вставляют две штанги, между которыми крепят гирлянду эластичных воздухонаполняемых емкостей цилиндрической или кубической формы из прочного материала, связанных силовыми шарнирами и воздушными шлангами между собой и с воздушной магистралью судна. К днищу емкостей крепится балласт. Гирлянду ставят краном за борт, из судовой магистрали подается воздух для наполнения емкостей. Расправляющаяся гирлянда емкостей теснит расположенные по периметру устройства льдины. Закрепленный за днище емкостей балласт способствует равномерному расширению в битом льду емкостей, обладающих необходимым весом и осадкой, во все стороны до принятия штатного геометрического контура (полусфера, эллипс). Эффект подобен разворачивающейся при надувании велосипедной шине. Внутри образованной зоны создается зеркало свободной ото льда воды, куда можно производить спуск подводных аппаратов.
Положительным является возможность проводить спасательные работы и подводные исследования имеющимся составом спасательных и научных судов-носителей аппаратов, не прибегая к созданию специализированных дорогостоящих проектов специального исполнения.
Предложенный способ для образования зоны со свободной от битого льда поверхностью обеспечит применение судов при подводно-технических работах, связанных с постановкой за борт обитаемых подводных аппаратов и других технических средств как в арктических ледовых условиях, так и во многих замерзающих акваториях средних широт при возникновении такой необходимости.
Способ обеспечения постановки подводных аппаратов с борта судна в ледовых условиях, основанный на создании свободной ото льда водной поверхности, отличающийся тем, что берут эластичные прочные воздухонаполняемые емкости, крепят их в гирлянду необходимой длины между разнесенными по борту судна штангами и соединяют между собой воздушными шлангами, к днищевой части емкостей крепят балласт, после чего опускают конструкцию в воду с борта судна и осуществляют наддув емкостей воздухом, при этом осадка водоизмещающих надувных емкостей за счет балласта превышает осадку оттесняемого льда.
