Движитель ледокольного судна

Авторы патента:

B63H15/00 - Обеспечение движения судна с помощью приводных механизмов, взаимодействующих с якорными цепями и подобными элементами

B63B35/08 - ледоколы

Владельцы патента RU 2630262:

Лялин Александр Поликарпович (RU)

Изобретение относится к области судостроения, а именно к строительству судов ледового плавания. Движитель ледокольного судна содержит лебедку с приводным двигателем и канатом, который присоединен к якорю, установленному впереди судна, по ходу его движения. Якорь выполнен подлёдным и содержит балластные емкости для воды с насосом, гребные винты и верхнерасположенную плиту с зубчатой наружной поверхностью. Плита с зубчатой наружной поверхностью взаимодействует с нижней поверхностью льда. Канат состоит в комбинации с двумя блоками шкивов, из которых один присоединен к подлёдному якорю, а другой - к носовой части судна, является элементом полиспаста. Достигается повышение эффективности работы ледокольного судна путем увеличения КПД движителя. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области судостроения, а именно к строительству судов ледового плавания.

Все существующие, строящиеся или только проектируемые ледокольные суда в качестве основного движителя, как правило, используют гребные винты. Последний на сегодня не имеет альтернативы для судов свободного (без льда) плавания, хотя и имеет невысокий пропульсивный коэффициент (0,5÷0,6). Для ледокольных же судов, скорость движения которых в рабочем режиме (ломка льда) значительно снижается в сравнении с движением в чистой воде, пропульсивный коэффициент падает до (0,15÷0,3), что приводит к неоправданным затратам энергии. И если для судов с атомной энергетической установкой это не очень существенно, то для иных крайне расточительно. К тому же, резко сокращается и дальность ледового плавания без дозаправки.

Целью изобретения является создание для ледокольного судна движителя (далее ДЛС), который при сохранении необходимых тяговых характеристик обладал бы высокими экономическими показателями.

Указанная цель достигается тем, что ДЛС включает в себя подледный якорь, содержащий балластные емкости для воды с электроприводным насосом, гребные винты с электроприводом, электрические аккумуляторы, верхнерасположенную плиту с зубчатой наружной поверхностью, которой она взаимодействует с нижней поверхностью льда, и полиспаст, содержащий два блока шкивов, один из которых прикреплен к подледному якорю, а второй - к носовой части судна. При этом в блоке, присоединенном к подледному якорю, по крайней мере один из шкивов кинематически связан с электрическим генератором. Свободный конец каната, намотанного на блоки полиспаста, присоединен к лебедке, установленной в носовой части судна. А лебедка имеет приводной электродвигатель, оснащенный маховиковым рекуператором энергии.

На фиг. 1 показан ДЛС в плане. На фиг. 2 - разрез А-А. На Фиг. 3 показано внутреннее устройство подледного якоря.

ДЛС включает в себя подледный якорь, состоящий из двух балластных емкостей 1 с верхнерасположенной плитой 2, электроприводного насоса 3, двух гребных винтов 4 и прикрепленного к емкостям 1 блока шкивов 5. Плита 2, для лучшего сцепления со льдом, оснащена зубьями 6. Гребные винты 4 приводятся в действие электродвигателями 7 с питанием от электрических аккумуляторов (не показаны). Подзарядка аккумуляторов производится электрическим генератором (не показан), кинематически связанным с одним из быстро вращающихся шкивов блока 5. Второй блок полиспаста 8 крепится под днищем судна 9, в носовой его части, а свободный конец каната 10 присоединяется к лебедке 11 с приводным электродвигателем 12. Последний дополнен маховиковым рекуператором энергии. В месте прохода каната 10, в днище судна, устроен колодец 13, а носовой отсек выполнен герметичным, с созданием в нем избыточного давления воздуха. Насос 3 приводится в действие электродвигателем 14.

ДЛС действует следующим образом. По чистой воде и участкам с легким льдом, судно 9 движется как обычно (на винтомоторной установке). При подходе к ледовому полю (вар.), гр. краном (не показан) ДЛС с палубы, в носовой части судна, спускается в воду, вместе с уже запасованным полиспастом. Далее, путем заполнения балластных емкостей 1, ДЛС погружается под воду и за счет работы гребных винтов 4, уже подо льдом, начинает движение в нужном направлении, сматывая при этом канат 10 со свободно вращающейся лебедки 11. При этом электродвигатель 12 работает на маховиковый рекуператор, накапливая в нем энергию. После полной размотки каната 10 с помощью насоса 3 производится полная откачка воды из емкостей 1, которые, всплывая, упираются в лед плитой 2 с зубьями 6. Лебедка 11 включается в режим подмотки каната 10 и судно начинает подтягиваться к подледному якорю. При этом генератор, подсоединенный к быстро вращаемуся шкиву блока 5, производит подзарядку электрических аккумуляторов, установленных на подледном якоре. После полной выборки каната 10 лебедкой 11 с помощью насоса 3 производится откачка воды из емкостей 1 до обретения подледным якорем нулевой плавучести и повторяется ранее описанная операция обратной размотки полиспаста. Подледный якорь действует автономно, имеет собственную систему управления (т.е. роботизирован), а с буксируемого им судна методом гидролокации (вар.) передаются лишь общие команды (направление движения, скорость и пр.). При работе в тяжелых ледовых условиях могут быть использованы два ДЛС, каждый со своим полиспастом.

Применение ДЛС позволит не только в 3÷5 раз повысить экономичность выполняемой работы (прокладка водных путей в ледовых полях), но и позволит малым ледоколам выполнять ранее непосильную для них работу (ломать паковый лед). И, в частности, позволит организовать круглогодичную навигацию на некоторых Сибирских реках.

1. Движитель ледокольного судна, содержащий лебедку с приводным двигателем и канатом, присоединенным к якорю, установленному впереди судна, по ходу его движения, отличающийся тем, что якорь выполнен подледным и содержит балластные емкости для воды с насосом, гребные винты и верхнерасположенную плиту с зубчатой наружной поверхностью, которой она взаимодействует с нижней поверхностью льда, а канат состоит в комбинации с двумя блоками шкивов, из которых один присоединен к подледному якорю, а другой - к носовой части судна, является элементом полиспаста.

2. Движитель по п.1, отличающийся тем, что в блоке шкивов, присоединенных к подледному якорю, по крайней мере один из шкивов кинематически связан с электрическим генератором.

3. Движитель, по п.1, отличающийся тем, что лебедка имеет приводной электродвигатель, оснащенный маховиковым рекуператором энергии.

Изобретение относится к судостроению, а именно к устройствам рабочих перемеще- НИИ якорных земснарядов, дноуглубительных драг с помощью якорей. .

Движительная установка для морского судна и морское судно, содержащее движительную установку данного типа // 2622168

Изобретение относится к судостроению, а именно к движительным установкам. Движительная установка для эксплуатации в ледовых условиях и в свободных от льда водах для морского судна, имеющего корпус (S) с диаметральной линией (CL), проходящей между его носовым концом (3) и кормовым концом (4).

Устройство для повышения ледовых качеств судна // 2619974

Изобретение относится к области судостроения и касается эксплуатации судна в ледовых условиях. Устройство для повышения ледовых качеств судна характеризует способ придания не ледоходному судну способность двигаться во льдах и повышение ледовых качеств ледоколу.

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.

Ледокольное судно с подруливающим устройством, выполненным с использованием штатного насоса тушения пожаров на аварийных судах // 2616503

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.

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.

Всесезонный арктический плоскодонный контейнеровоз (варианты) // 2640080

Изобретение относится к области судостроения, в частности к транспортным судам для круглогодичного прохода по Северному морскому пути и снабжению прибрежных территорий. Предложен полуподводный арктический контейнеровоз, имеющий в первом варианте исполнения форму удлиненного полуцилиндра с плоской подводной частью, обращенной вниз, производящий разрушение ледяного массива при своем движении снизу, во втором варианте исполнения - форму полусферы или части полусферы с плоской подводной частью, обращенной вниз, производящий разрушение ледяного массива при своем движении снизу и обладающий большей проходимостью в сплошном ледяном массиве и движению по мелководью. Технический результат заключается в улучшении эксплуатационных характеристик контейнеровоза в ледовых условиях. 2 н.п. ф-лы, 3 ил.

Способ разрушения ледяного покрова судном на сжатом пневмопотоке // 2641355

Изобретение относится к ледокольным работам. Предложен способ разрушения ледяного покрова судном на сжатом пневмопотоке путем возбуждения во льду резонансных изгибно-гравитационных волн при его движении, причем одновременно с поступательным движением судна создают дополнительную нагрузку на лед, направленную вниз, формирующую газодинамическую струю от нагнетания импеллером высокого давления, сопло которого расположено под днищем корпуса под углом в вертикальной плоскости к продольной оси судна и перпендикулярно - к горизонтальной, от закрепленных подвижных горизонтальных перегородок на оси вращения, расположенных в носовой и кормовой частях судна посредством одновременной дифферентовки судна на корму, при этом струю высокого давления выбирают достаточной для создания максимального дифферента судна на корму, возникающего от давления газодинамической струи при заданной высоте открытия подвижных горизонтальных перегородок, которые создают аэродинамическую подъемную силу на носовую часть судна. Изобретение позволяет повысить эффективность разрушения ледяного покрова. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Рыбопромысловое судно ледового плавания // 2646042

Изобретение относится к области судостроения и касается вопроса эксплуатации рыбопромыслового судна в тяжелых ледовых условиях. Предложено рыбопромысловое судно ледового плавания, включающее корпус с ледовыми обводами и ледовым усилением, размещенные в отсеках балластные цистерны с балластной системой и двигательно-движительный комплекс, причем носовая оконечность корпуса имеет форму бульба, содержащего в своей верхней части ребро, образованное в диаметральной плоскости и имеющее уклон вперед к плоскости ватерлинии, при этом судно дополнено водоналивными цистернами, размещенными в кормовой части корпуса судна в отсеках, расположенных кормовее размещения его штатных балластных цистерн. Технический результат заключается в повышении эффективности эксплуатации судна за счет улучшенной его ледопроходимости. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Способ разрушения нагромождения обломков льда вблизи ледостойких морских нефтегазовых и гидротехнических сооружений и устройство для его осуществления // 2648657

Изобретение относится к области судостроения и касается вопроса, связанного с обеспечением нормальных условий эксплуатации ледостойких гидротехнических сооружений, в том числе ледостойких платформ на месте морской добычи полезных ископаемых в арктических условиях. Предложен способ разрушения нагромождения обломков льда вблизи ледостойких морских нефтегазовых и гидротехнических сооружений, согласно которому разрушение ледяного нагромождения производят путем сгребания обломков льда с его поверхности с помощью устройства экскаваторного типа, установленного на ледокольном судне, и сбрасывания их в воду вокруг судна. Предложено также ледокольное судно для разрушения нагромождения обломков льда вблизи ледостойких морских нефтегазовых и гидротехнических сооружений. Технический результат заключается в повышении безопасности работ ледокольного судна и платформы, снижении энергозатрат и времени на выполнение разрушения нагромождений обломков льда высокого торосистого барьера вокруг ледостойких морских нефтегазовых и гидротехнических сооружений для возможности подхода к ним судна обеспечения. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 2 ил.