Ледокольное судно с подруливающим устройством, выполненным с использованием штатного насоса тушения пожаров на аварийных судах

Авторы патента:

B63H25/46 - управление или динамическая постановка на якорь с использованием реактивной тяги

Владельцы патента RU 2616503:

Федеральное государственное унитарное предприятие "Крыловский государственный научный центр" (ФГУП "Крыловский государственный научный центр") (RU)

Изобретение относится к области судостроения, касается подруливающих устройств ледоколов и ледокольных судов и может быть использовано для маневрирования на чистой воде и в швартовном режиме в условиях мелкобитого льда. Предложено ледокольное судно, содержащее подруливающее устройство, в качестве гидравлического нагнетателя которого используют насосный агрегат штатной системы пожаротушения с двумя выходными рукавами трубопровода, один из которых нагнетает воду на один борт, а другой - на противоположный, концы побортно выходящих трубопроводов оснащены реактивными соплами, расположенными в корпусе судна с ориентацией своих продольных осей поперек ДП судна с максимально возможным удалением сопел от мидель-шпангоута ниже ватерлинии, на выходных участках трубопроводов установлены запорные клапаны, оборудованные приводами, связанными с центральным пультом управления ледокольного судна. Технический результат заключается в повышении надежности ледокольного судна при одновременном улучшении прочностных характеристик его корпуса, а также снижении затрат на постройку ледокольного судна. 1 ил.

Изобретение относится к области судостроения, а именно к конструкциям подруливающего устройства ледоколов и ледокольных судов, и может быть использовано для маневрирования на чистой воде и в швартовном режиме в условиях мелкобитого льда.

В отечественном и зарубежном судостроении известны подруливающие устройства (далее по тексту - ПУ) различных типов. Одним из основных типов является ПУ туннельного типа. Такие ПУ имеют сквозную установку поперек судна и рабочие выходы на оба борта. При постройке судов ПУ изготавливаются и поставляются на стапель в виде готовых агрегатов специализированными предприятиями.

Однако при работе судна во льдах по прямому назначению и выполнении маневров в ледовой обстановке боковой туннель забивается попадающими в его полость обломками битых льдин, что может привести к поломке агрегата. Кроме того, изготовление и монтаж в корпусе судна ПУ требует материальных затрат, а наличие сквозного туннеля в корпусе ледокольного судна крайне негативно сказывается на жесткости и прочности конструкции корпуса в носовой части. Перечисленные недостатки относятся и к подруливающим устройствам выдвижного типа.

Известно ПУ фирмы «Brunvoll thrusters», Норвегия (http://www.branvoll.no/product/the-complete-thruster-system/tunnel-thrusters). Выпускается линейка ПУ с различными характеристиками мощности и диаметров винтов. Например, FU45 с диаметром винта подруливающего устройства 1375 мм и мощностью от 275 до 450 кВт.

Недостатками данного ПУ является высокая вероятность повреждения ПУ обломками битых льдин в ледовых условиях, сложность обеспечения жесткостных и прочностных характеристик конструкции корпуса судна, вызванная применением такого ПУ и необходимостью выполнения тоннеля.

Известно ПУ фирмы «Schottel», Германия (http://www.schottel.de/ru/morskaja-propulsija/stt-poperechnoe-podrulivajushchee-ustroistvo/). Выпускается линейка ПУ с различными характеристиками мощности и диаметров винтов. Например, STT1 с диаметром винта подруливающего устройства 1240 мм и мощностью от 380 до 500 кВт.

Недостатки данного ПУ аналогичны недостаткам ПУ фирмы «Brunvoll thrusters».

Наиболее близким техническим решением для этих целей является применение вместо указанных ПУ штатного насоса тушения пожаров на аварийных судах, например, фирмы «Jason Engineering», Норвегия (http://jason.no/Products/Pumps), который имеет характеристики подачи от 700 м³/ч до 4500 м³/ч, напора от 1,1 МПа до 2,5 МПа, мощностью до 2,5 МВт.

Аналогично для этих целей можно применить насосы фирмы «Fire Fighting systems», Норвегия (http://www.fifisystems.com), которые имеют подобные технические характеристики.

Задачами изобретения является обеспечение маневрирования ледокольного судна на чистой воде и в условиях мелкобитого льда. Кроме того, это позволит уменьшить количество оборудования, которое может быть повреждено обломками битых льдин и, соответственно, увеличить надежность ледокольного судна при одновременном улучшении жесткостных и прочностных характеристик конструкции его корпуса. Такое ПУ обеспечит снижение материальных затрат на постройку ледокольного судна за счет исключения затрат на изготовление и монтаж традиционного подруливающего устройства.

Поставленная задача решается следующим образом: ледокольное судно с подруливающим устройством, выполненным с использованием штатного насоса тушения пожаров на аварийных судах, включает подруливающее устройство, в качестве гидравлического нагнетателя используют насосный агрегат штатной системы пожаротушения для аварийных судов и два его выходных рукава трубопровода, один из которых нагнетает воду на один борт, а другой - на противоположный, концы побортно выходящих трубопроводов, расположенных в корпусе судна, оснащены сужениями, выполненными в виде реактивных сопел, на выходных участках трубопроводов установлены запорные клапаны, оборудованные исполнительными механизмами - приводами, связанными с центральным пультом управления ледокольного судна, реактивные сопла расположены в корпусе судна с ориентацией своих продольных осей поперек диаметральной плоскости судна с максимально возможным удалением сопел от мидель-шпангоута ниже ватерлинии.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежом, где на фиг. схематично представлено поперечное сечение ледокольного судна с указанным подруливающим устройством для маневрирования в швартовном режиме.

Ледокольное судно имеет размещенный внутри корпуса 1 насос 2 штатной системы пожаротушения для аварийных судов, а также - выходящие участки трубопроводов 3, концы которых оборудованы соплами 4, расположенными в корпусе судна с ориентацией своих продольных осей поперек ДП судна, и центральный пульт управления (на рисунке не показан). На выходящих участках трубопроводов от насосного агрегата к соплам установлены запорные клапаны 5, оборудованные исполнительными механизмами - приводами, связанными с центральным пультом управления ледокольного судна (на рисунке не показаны).

Маневрирование ледокольного судна с предлагаемым подруливающим устройством в швартовном режиме осуществляется следующим образом. Предварительно с пульта управления судна перекрывается запорный клапан 6 трубопровода насосного агрегата на рециркуляцию воды в кингстонный ящик 7 и запорный клапан 8 на лафетный ствол пожаротушения аварийных судов 9. В зависимости от направления маневрирования судна открывают необходимый запорный клапан 5 противоположного борта и закрывается запорный клапан 5 соответственно того борта, в направлении которого судну необходимо осуществлять разворот. При запущенном в работу насосном агрегате 2 штатной системы пожаротушения аварийных судов нагнетаемый им поток воды по трубопроводам поступает к соответствующему бортовому реактивному соплу и преобразуется в реактивную струю, которая при выходе из сопла создает реактивную силу F_z, воспринимаемую корпусом ледокольного судна. В результате действия реактивной силы создается вращательный момент M_Y, под действием которого ледокольное судно осуществляет маневр путем поворота в горизонтальной плоскости в направлении, противоположном выходу струи из сопла. При изменении направления маневра судна перекрывается запорный клапан противоположного борта соответствующего выходного трубопровода насосного агрегата и указанный процесс нагнетания воды происходит аналогично по отношению к другому борту судна.

Применение указанного подруливающего устройства позволяет:

- исключить возможность попадания обломков мелкобитого льда в полость проточного канала и, как следствие, забивание ими подруливающего устройства традиционного типа по причине его отсутствия;

- обеспечить возможность маневрирования судна в необходимых режимах;

- повысить надежность ледокольного судна из-за отсутствия дополнительных механизмов;

- улучшить жесткостные и прочностные характеристики конструкции корпуса судна из-за отсутствия необходимости выполнения сквозного тоннеля в корпусе ледокольного судна.

Использование в качестве подруливающего устройства насосного агрегата штатной системы пожаротушения для аварийных судов с целью обеспечения маневрирования и позиционирования устраняет необходимость изготовления и монтажа традиционного подруливающего устройства, что обеспечивает снижение материальных затрат.

Следует отметить, что предлагаемое в изобретении подруливающее устройство, выполненное с использованием штатного насоса тушения пожаров на аварийных судах, должно устанавливаться на судне аналогично подруливающим устройствам традиционного типа - с максимально возможным удалением сопел от мидель-шпангоута ниже ватерлинии вдоль диаметральной плоскости судна - для увеличения рычага воздействующей реактивной силы.

Предлагаемое в изобретении подруливающее устройство, выполненное с использованием штатного насоса тушения пожаров на аварийных судах, имеет сравнимые характеристики по упору и мощностям с подруливающими устройствами традиционного типа и, следовательно, может быть реализовано на практике.

Предлагаемый вариант подруливающего устройства ледокольного судна обеспечивает надежное маневрирование судна в швартовном режиме на чистой воде и при наличии обломков мелкобитого льда, при одновременном увеличении надежности судна, улучшении жесткостных и прочностных характеристик конструкции корпуса, а также снижение материальных затрат на постройку ледокольного судна за счет исключения затрат на изготовление и монтаж в корпусе судна традиционного подруливающего устройства.

Ледокольное судно с подруливающим устройством, выполненным с использованием штатного насоса тушения пожаров на аварийных судах, включающее подруливающее устройство, отличающееся тем, что в качестве гидравлического нагнетателя используют насосный агрегат штатной системы пожаротушения для аварийных судов и два его выходных рукава трубопровода, один из которых нагнетает воду на один борт, а другой - на противоположный, концы побортно выходящих трубопроводов, расположенных в корпусе судна, оснащены сужениями, выполненными в виде реактивных сопел, на выходных участках трубопроводов установлены запорные клапаны, оборудованные исполнительными механизмами - приводами, связанными с центральным пультом управления ледокольного судна, реактивные сопла расположены в корпусе судна с ориентацией своих продольных осей поперек диаметральной плоскости судна с максимально возможным удалением сопел от мидель-шпангоута ниже ватерлинии.

Похожие патенты:

Подруливающее устройство // 2519610

Изобретение относится к судостроению, а именно к подруливающим устройствам судов. Подруливающее устройство содержит два винта, установленные в гондоле на стойке обтекателей в сквозном канале, и приводной двигатель, а также снабжено дополнительными стойками, расположенными на обтекателях по краям гондолы.

Способ и система для создания потенциала по поверхности тела // 2350507

Изобретение относится к авиации и водному транспорту и касается управления воздушными, надводными и подводными судами посредством гидродинамического эффекта для создания потенциала по поверхности судов.

Выдвижная роторная движительно-рулевая колонка // 2282559

Изобретение относится к судостроению и касается средств активного управления судами. .

Водометное подруливающее устройство // 2248915

Изобретение относится к судостроению, а именно к носовым и кормовым подруливающим устройствам судов. .

Активный носовой бульб судна // 2228874

Изобретение относится к судостроению и касается средств активного изменения гидродинамических характеристик корпусов судов посредством уменьшения его волнового сопротивления, а также судовых средств управления с реактивной тягой.

Поворотно-откидная колонка // 2219101

Изобретение относится к судостроению, а именно к поворотно-откидным колонкам, предназначенным для установки на быстроходных катерах и служащим для передачи крутящего момента от двигателя к гребному валу и управления катером.

Роторный водометный движитель // 2219098

Изобретение относится к области судостроения, в частности к движителям транспортных средств: подводных и надводных судов, а также может использоваться в качестве подруливающего устройства.

Движительно-рулевое устройство судна // 2156206

Изобретение относится к судостроению и касается создания движительно-рулевых судовых устройств. .

Роторно-пластинчатый водометный движитель // 2148525

Изобретение относится к области судостроения, в частности к движителям подводных и надводных судов. .

Устройство для активного управления судном // 2142894

Изобретение относится к судостроению и касается создания устройств для активного управления судами, обеспечивающих маневрирование судов в стесненных условиях акватории порта и швартовку в море.

Способ разрушения ледяного покрова // 2613663

Изобретение относится к ледотехнике, в частности к судам на воздушной подушке, разрушающим ледяной покров путем возбуждения в нем резонансных изгибно-гравитационных волн.

Устройство для разрушения ледяного покрова // 2613658

Изобретение относится к области судостроения, в частности к подводным судам, разрушающим ледяной покров резонансным методом. Устройство для разрушения ледяного покрова состоит из подводного судна, способного возбуждать резонансные изгибно-гравитационные волны при движении судна подо льдом с резонансной скоростью.

Полупогружной ледокол // 2612343

Изобретение относится к области судостроения и касается создания ледокольных судов, использующих для разрушения ледяного покрова подъемную архимедову и гидродинамическую силу.

Устройство для разрушения ледяного покрова // 2612298

Изобретение относится к области судостроения, в частности к подводным судам, разрушающим ледяной покров резонансным методом. Устройство для разрушения ледяного покрова состоит из подводного судна, способного при движении под ледяным покровом возбуждать в нем резонансные изгибно-гравитационные волны (ИГВ).

Устройство для разрушения ледяного покрова // 2612065

Изобретение относится к области судостроения, в частности к подводным судам, разрушающим ледяной покров резонансным методом. Предложено устройство для разрушения ледяного покрова, состоящее из подводного судна, способного двигаться подо льдом с резонансной скоростью, при этом в носовой оконечности судна в кольцевом канале между прочным и легким корпусами судна установлены две гофрированные кольцевые пластины, способные вращаться вокруг продольной оси судна в противоположных направлениях.

Рулевое устройство судна ледового плавания // 2610778

Изобретение относится к области судостроения и касается конструкции кормовой оконечности судна ледового плавания. Предложено рулевое устройство судна ледового плавания c защитной рамой вокруг винто-рулевого комплекса, образованной ахтерштевнем с ледорезным выступом позади пера руля, связанным вертикальной стойкой с соответствующим концом пятки, скрепленной с килем.

Способ форсирования ледяного поля всплывающим подводным объектом и устройство форсирования ледяного поля // 2609855

Изобретение относится к области подводного судостроения и касается эксплуатации подводных объектов, плавающих в районах с ледообразованием. На подводном объекте устанавливают цистерны плавучести, которые при всплытии подводного объекта до соударения со льдом на опережение выпускают на гибких связях.

Устройство для всплытия подводной лодки в ледовых условиях // 2609854

Изобретение относится к области подводного кораблестроения. Предложено устройство для всплытия подводной лодки (ПЛ) в ледовых условиях, состоящее из выдвижного выступа для форсирования ледяного поля и привода, причем выдвижной выступ выполнен в виде по меньшей мере одной пары щитов, размещенных над открытой частью ниши с возможностью их подъема с образованием треугольной призмы, зафиксированной с помощью замочного соединения, предназначенной для форсирования ледяного поля, при этом привод для раскрытия щитов и удержания их в положении для контакта с поверхностью ледяного поля выполнен в виде по меньше мере одной эластичной емкости, размещенной в нише, эластичная емкость соединена с системой сжатого воздуха и снабжена клапаном стравливания для выпуска воздуха, а объем эластичной емкости, заполненной воздухом, соответствует величине избыточной плавучести ПЛ, обеспечивающей всплытие ПЛ с заданной вертикальной скоростью.

Способ разрушения ледяного покрова // 2604513

Изобретение относится к способу разрушения ледяного покрова подводным судном путем возбуждения во льду изгибно-гравитационных волн при движении судна с резонансной скоростью.

Кормовая часть ледокола // 2604253

Изобретение относится к области судостроения и касается эксплуатации ледоколов при буксировке судов ледового плавания в акваториях с ледовым покровом, а именно судов с бульбовой носовой частью.

Атомный ледокол // 2616510

Изобретение относится к области судостроения и касается вопросов компоновки корпуса судна по отсекам при разработке новых проектов атомных ледоколов и судов с атомными энергетическими установками, предназначенных для эксплуатации в тяжелых ледовых условиях. Предложен атомный ледокол, имеющий корпус, центральный энергетический отсек с реакторной установкой и два отсека главных турбогенераторов. Центральный энергетический отсек с реакторной установкой расположен в районе пересечения плоскости мидель-шпангоута судна и диаметральной плоскости. Один из упомянутых отсеков главных турбогенераторов размещен по диаметральной плоскости судна со смещением в нос от центрального энергетического отсека, а другой - также по диаметральной плоскости со смещением в корму от центрального энергетического отсека, при этом указанные отсеки главных турбогенераторов расположены смежно с центральным энергетическим отсеком. Технический результат заключается в повышении эксплуатационной безопасности энергетической установки, обеспечении удифферентовки ледокола с посадкой на ровный киль при одновременном выполнении нормативных требований по обеспечению непотопляемости ледокола. 1 ил.