тримаран ледовоз (варианты)

Формула изобретения

1. Транспортное судно-тримаран, содержащее средний корпус с двойными теплоизолированными стенками, холодильную установку для примораживания брусов льда в трюме, установку теплового обогрева стенок трюма для образования воды при растапливании льда, заполняющей пространство между брусом льда и стенками трюма, трюмные ворота в носовой части среднего корпуса, судовые энергетические установки, размещенные в боковых корпусах, и межкорпусные крепления, отличающееся тем, что кормовая часть среднего корпуса содержит трюмные ворота для возможности погрузки-разгрузки грузов при открытых носовых и кормовых воротах, межкорпусные крепления выполнены с возможностью их перемещения в вертикальной и горизонтальной плоскостях, а боковые корпуса выполнены с возможностью регулирования величины их осадки путем забора-выброса воды для снятия возникающих напряжений в межкорпусных креплениях.

2. Транспортное судно-тримаран, содержащее средний корпус с двойными теплоизолированными стенками, трюмные ворота в носовой части среднего корпуса, судовые энергетические установки, размещенные в боковых корпусах, и межкорпусные крепления, отличающееся тем, что кормовая часть среднего корпуса содержит трюмные ворота, трюм среднего корпуса разделен на две части для последовательной их загрузки-разгрузки через носовые и кормовые ворота, причем межкорпусные крепления выполнены с возможностью их перемещения в вертикальной и горизонтальной плоскостях, а боковые корпуса выполнены с возможностью регулировки величины их осадки путем забора-выброса забортной воды для снятия возникающих напряжений в межкорпусных креплениях.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к судостроению, а конкретно к конструкции судов и их трюмов, предназначенных для перевозки брусов льда и плавсредств - барконов с размещенными в них грузами.

Известны суда для перевозки грузов (US 4348972 A, SU 1217717 A, SU 1625768 A и FR 2533192 A), включающие основной корпус, подъемно-разгрузочные приспособления и другое палубное оборудование, а также вспомогательные корпуса по бокам основного корпуса, служащие для увеличения устойчивости и грузоподъемности судна.

Недостатком ранее известных технических решений являются малая маневренность судна, особенно при малых скоростях, большой инерционный путь торможения, относительно малая скорость грузообработки.

Цель настоящего изобретения - расширить диапазон скоростей судна, а значит, повысить скорость доставки грузов и пассажиров, усовершенствовать операции грузообработки, свести погрузочно разгрузочные операции судна к одной операции, а значит, уменьшить время стоянки в портах, и универсализировать перевозимые судном грузы, кардинальным способом улучшить маневренность судна на всем диапазоне скоростей, увеличить срок и дальность автономного плавания, увеличить плавучесть, устойчивость, грузоподъемность, т.е. улучшить характеристики техники безопасности судна, а в итоге, добиться снижения себестоимости грузоперевозок.

Поставленная цель достигается тем, что тримаран содержит средний корпус с двойными стенками, где носовая и кормовая части среднего корпуса имеют трюмные ворота, через которые осуществляется погрузка-разгрузка плавающих грузов непосредственно из воды в трюм и обратно, и судовые энергетические установки размещены в боковых корпусах. Трюм среднего корпуса выполнен с двойными теплоизолированными стенками. Судно имеет установку теплового обогрева стенок трюма для образования воды при растапливании льда, заполняющей пространство между брусом льда и стенками трюма. Судно имеет холодильную установку для примораживания брусов льда в местах их размещения для повышения безопасности судна при их транспортировке. Межкорпусные крепления выполнены с возможностью их перемещения в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Угол межкорпусных креплений между средним и боковыми корпусами выполнен с возможностью сведения к минимуму напряжений в конструкциях межкорпусных креплений и оптимальному совмещению вектора силы тяги судовых двигателей боковых корпусов с направлением оси движения среднего корпуса. Возможен вариант выполнения трюма среднего корпуса тримарана, разделенного на две части, в этом случае погрузка-разгрузка производится поочередно с носа и кормы (или наоборот).

На фиг. 1 изображена схема транспортного судна - тримарана ледовоза-ТНК.

На фиг. 2 изображена схема среднего корпуса тримарана ледовоза-ТНК с открывающимися трюмными воротами.

На фиг. 3-5 изображена схема погрузки тримарана ледовоза-ТНК.

На фиг. 6 изображена схема транспортировки бруса льда тримараном ледовозом-ТНК.

Конструктивно судно является тримараном. Судно 1 состоит из трех корпусов (фиг. 1): средний (грузовой) корпус 2 и боковые корпуса 3. Боковые корпуса оснащены судовыми энергетическими установками (с гребными винтами 4). Средний корпус 2 судна является грузовым. Корпуса крепятся между собой межкорпусными креплениями 5. На палубе 6 находится надстройка 7 и на боковых корпусах - надстройки 8. Кормовая часть среднего корпуса (фиг. 2) состоит из кормовых трюмных ворот 9 (ворота закрыты) и 10 (ворота открыты) и цельной верхней части 12. Носовая часть среднего корпуса состоит из носовых трюмных ворот 16 (ворота закрыты) и 17 (ворота открыты) и цельной верхней части 18. Высота надводной части створа ворот обеспечивает при погрузке-разгрузке прохождение надводной части бруса льда или другого груза (плавсредства).

Рассмотрим операцию по погрузке судна (фиг. 3-5) через корму. Открываются кормовые трюмные ворота 9 и носовые трюмные ворота 16. Забортная вода заполняет трюм среднего корпуса тримарана. Происходит притапливание среднего корпуса до расчетных величин, обеспечивающих прием бруса льда или груза непосредственно из воды в трюм через раскрытые кормовые трюмные ворота. Тримаран, маневрируя двигателями, наплывает на брус льда 13 или другой груз (например, баркон), размещая его внутри трюма среднего корпуса. При этом через носовые трюмные ворота выходит выталкиваемая брусом льда (барконом) вода, что позволяет значительно ускорить процесс погрузки. Далее закрываются кормовые и носовые трюмные ворота. Забортная вода, оставшаяся в трюме, откачивается за борт и брус льда (или баркон) размещается в трюме. Начинается процесс примораживания бруса льда (или баркона) к днищу и стенкам трюма среднего корпуса, после завершения которого судно готово к транспортировке и следует в порт назначения. Аналогично операция погрузки происходит через носовые трюмные ворота.

Разгрузка происходит следующим образом. После размораживания днища и стенок трюма среднего корпуса открываются носовые и кормовые трюмные ворота, средний корпус притапливается, брус льда (или баркон) всплывает, и тримаран, начав движение, как бы "отплывает" от бруса льда (или баркона).

Используя способность ледовоза осуществлять погрузку-разгрузку как с носовой части, так и с кормовой, можно, разделив трюм среднего корпуса на две части, осуществлять их погрузку последовательно. Этот вариант снижает нагрузки на боковые корпуса при операциях погрузки-разгрузки на средний корпус тримарана, а значит, водоизмещение боковых корпусов может быть уменьшено.

Конструкция и габаритные размеры всех трех корпусов тримарана предусматривают и обеспечивают необходимую плавучесть судна при проведении погрузочных работ с начала до конца. Кроме того, судно должно иметь (фиг. 6) достаточно мощную холодильную установку (трубопроводы 14) для примораживания бруса льда к днищу и бокам трюма для исключения возможности его перемещения во время транспортировки.

Также на судне предусмотрена возможность применения теплового устройства (теплопроводы 15) или устройств для растапливания льда. Образовавшаяся вода заполнит все щели между льдом и стенкой трюма, затем сама заморозится или будет заморожена и, таким образом, обеспечит плотное и надежное прилегание массива льда к стенкам и днищу трюма, а значит, обеспечит безопасность судна в пути. При замораживании учитывается эффект расширения воды при замерзании. Тепловое устройство также понадобится для размораживания днища и боков трюма перед разгрузкой льда.

В целях теплоизоляции верхняя горизонтальная поверхность бруса льда при транспортировке может покрываться теплоизоляционными материалами.

В случае отклонения массы груза в среднем корпусе от расчетной (в пределах допустимого), предусматривается возможность регулировки величины осадки боковых корпусов судна через забор (выброс) морской воды в боковых корпусах (для снятия возникающих напряжений в межкорпусных креплениях).

Большое значение в данном судне будут иметь конструкции межкорпусных креплений, и поэтому они должны быть выполнены таким образом, чтобы обеспечить надежность как при погрузочно-разгрузочных операциях, так и при транспортировке, амортизируя смещение корпусов относительно друг друга при бортовой качке, для чего должна быть предусмотрена возможность их перемещения в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Наряду с межкорпусными креплениями 5, между корпусами 2 и 3 возможно применение различных межкорпусных палубных сооружений 11, работающих на изгиб и сжатие.

Угол межкорпусных креплений 5 (фиг. 1) будет подбираться таким образом, чтобы уменьшить напряжение в конструкциях межкорпусных креплений при плавании судна и оптимальным образом совместить вектор силы тяги судовых двигателей боковых корпусов 3 с направлением оси движения среднего корпуса 2.

Для случаев торможения в боковых корпусах предусмотрена возможность размещения аналогичных систем межкорпусных креплений - упоров в противоположной направленности с углом (180- ).

В пути при расходовании топлива осадка боковых корпусов судна будет уменьшаться, что будет вызывать напряжения в межкорпусных креплениях. Во избежание этого предусматривается синхронная закачка забортной воды.

Боковые корпуса выполняются в соответствующем водоизмещении и могут использоваться для размещения бункеров для хранения топлива. Боковые корпуса, которые в обычных классических конструкциях тримарана выполняли вспомогательную роль по увеличению устойчивости судна при волнении воды, в этом судне, можно сказать, стали основными, оснащенные судовыми энергетическими установками. Предусмотрена возможность использования боковых корпусов для транспортировки как пассажиров, так и различных грузов.

Судовые двигатели вместе с рулевыми устройствами в боковых корпусах придают высокую маневренность судну, что особенно важно при соединении-разъединении со средним корпусом и при транспортировке. Судовые двигатели боковых корпусов будут выполнены соответствующей мощности и в пути позволят поднять скорость судна до заявленных величин. Возможно использование более одного гребного винта на боковых корпусах.

На судне предусмотрены судовые микропроцессорные управляющие системы (СМПУС), контролирующие работу механизмов судна, в частности, следящие за работой датчиков, контролирующих состояние межкорпусных креплений, и адекватно реагирующие изменением режимов работы судовых двигателей. Использование в судне трех корпусов и размещение судовых энергетических установок в боковых корпусах позволяет изменить навигационные качества судна следующим образом: улучшить плавучесть судна; увеличить остойчивость судна; сделать судно практически непотопляемым; улучшить управляемость судна на всем диапазоне скоростей; увеличить устойчивость судна на курсе; улучшить поворотливость судна - способность судна изменять направление движения не только посредством рулевого механизма, но и путем регулирования тяги каждого из судовых двигателей, что увеличивает возможности судна при маневрировании, прохождении затруднительных участков, швартовке, а также на рейдах, при плавании во льдах и т.д.; разворачиваться практически на одном месте; улучшить управление на заднем ходу; увеличить скорость судна; увеличить ходкость судна, благодаря такому углу межкорпусных креплений, который позволит оптимальным образом передать тягу судовых двигателей боковых корпусов базовому корпусу; уменьшить потери скорости судна на волнении; практически устранить рыскание судна; улучшить инерционные (тормозные) качества судна, т.е. уменьшить время погашения инерции (время торможения); уменьшить инерционное расстояние, т.е. расстояние, проходимое судном после реверсирования главных двигателей (с полного хода вперед на полный назад).

В итоге, по большому счету, все это приведет к решению главной проблемы морских грузоперевозок - ускорению грузообработки и перевозки грузов, снижению себестоимости грузоперевозок и повышению безопасности плавания судна. Предлагаемая конструкция транспортного судна - тримарана ледовоза-ТНК отвечает современным требованиям и тенденциям развития строительства судов - модульно-агрегатным методам их постройки.