RU221944U1 - Арктическое амфибийное средство с роторно-винтовыми движителями - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к области судостроения и касается проектирования и создания арктических амфибийных средств с роторно-винтовыми движителями (РВД) для передвижения по воде и по поверхности ледового покрова с обеспечением выхода амфибийного средства из воды на поверхность льда. Корпус арктического амфибийного средства выполнен в виде сглаженной носовой оконечности ледокола с малым углом наклона форштевня от 20° до 30° и с большими углами развала шпангоутов от 65° до 80°. Корпус имеет сквозные туннели, полностью открытые со стороны носовой и кормовой частей, с бортов роторно-винтовые движители закрыты спонсоном, а между роторно-винтовыми движителями имеется дополнительный объем для обеспечения плавучести на воде. Роторно-винтовой движитель закреплен в носовой и кормовой опорах-подшипниках, которые в свою очередь закреплены на трех кронштейнах, крепящихся к корпусу. Технический результат заключается в большой грузовой и пассажирской вместимости амфибийного средства, обеспечивающего эффективность движения в воде, в воде с набитым льдом и ледовыми обломками, по поверхности ледового покрова с торосистыми ледовыми образованиями, а также позволяющего выполнить выход из воды на лед за счет улучшения ходкости на чистой воде, в воде со льдом, по ледовой поверхности с торосами и для обеспечения выхода из воды на лед путем набега.

Description

Полезная модель относится к области судостроения и касается проектирования и создания арктических амфибийных средств с роторно-винтовыми движителями для передвижения по воде, по воде с обломками льда, по поверхности ледового покрова с обеспечением выхода амфибийного средства из воды на поверхность льда.

Для обеспечения спасательных работ, доставки грузов в труднодоступных местах используются разнообразные амфибийные средства передвижения.

Известен патент RU 2630871 спасательной шлюпки закрытого типа для эвакуации и спасания персонала морских нефтегазовых платформ, транспортных и технологических судов в ледовых условиях. Спасательная шлюпка закрытого типа, носовая оконечность корпуса которой имеет два отстоящих друг от друга штевня, сопряженных между собой в верхней части корпуса по криволинейной образующей и имеющих наклон вперед по направлению снизу вверх, а в нижней части - с днищевой поверхностью шлюпки с образованием в передней части ее корпуса выемки, движительный комплекс выполнен в виде побортно установленных роторно-винтовых движителей, система противопожарной защиты представляет собой распределенную по периметру наружной поверхности шлюпки систему форсунок для образования защитной газовой термоизолирующей завесы, которые связаны магистралью с источником повышенного давления инертного газа, расположенным в корпусе шлюпки.

Известен патент RU 2648620 спасательной шлюпки закрытого типа для эвакуации и спасания персонала морских объектов в ледовых условиях. Спасательная шлюпка закрытого типа для эвакуации и спасания персонала с морских объектов в ледовых условиях, содержащая корпус, двигательно-движительный комплекс, включающий расположенные в корпусе шлюпки, побортно установленные баллоны высокого давления газа и связанные с ними через управляемые задвижки реактивные сопла-движители, причем баллоны высокого давления газа размещены в защитных контейнерах и установлены с возможностью их демонтажа, а реактивные сопла-движители присоединены непосредственно к корпусам баллонов высокого давления газа. При этом двигательно-движительный комплекс спасательной шлюпки дополнен движительным устройством в виде откидной поворотной винторулевой колонки с силовым приводом.

Известен патент RU 2651960 на спасательное устройство для эвакуации персонала морских нефтегазовых сооружений в ледовых условиях. Спасательное устройство для эвакуации персонала морских нефтегазовых сооружений в ледовых условиях, содержащее спусковую платформу с установленной на ней спасательной шлюпкой, а также размещенный в защитном корпусе, закрепленном на нефтегазовом морском сооружении, плавучий модуль, на котором установлена спусковая платформа. Плавучий модуль состоит из верхнего и нижнего понтонов, соединенных между собой посредством несущих колонн. Верхний понтон выполнен герметичным, а нижний понтон имеет балластную систему. Спусковая платформа выполнена с возможностью размещения на ней более одной спасательной шлюпки. Спасательное устройство оборудовано выдвижными аппарелями для схода шлюпок. В стенке защитного корпуса образован проем под выдвижные аппарели и спасательные шлюпки.

Однако, для осуществления промышленного развития районов крайнего севера, освоения арктических нефтегазоконденсатных месторождений требуются современные амфибийные средства с увеличенной грузовой и пассажирской вместимостью, предназначенные для выполнения спасательных операций, перевозки грузов в арктических условиях, включая работу в чистой воде, в воде с обломками льда, передвижение по ровному льду и по поверхности льда с торосами, самостоятельный выход из воды на кромку ледового покрова.

Задачей заявляемого технического решения является разработка арктического амфибийного средства с роторно-винтовыми движителями (РВД) с большой грузовой и пассажирской вместимостью, обеспечивающего эффективность движения в воде, в воде с набитым льдом и ледовыми обломками, по поверхности ледового покрова с торосистыми ледовыми образованиями, а также позволяющего выполнить выход из воды на лед.

Для решения этой задачи арктическое амфибийное средство с роторно-винтовыми движителями, имеющее (водонепроницаемый) корпус с побортно установленными роторно-винтовыми движителями (позволяющими передвигаться по воде), согласно заявляемому передняя часть корпуса выполнена в виде сглаженной носовой оконечности ледокола с углом наклона форштевня от 20° до 30° и с большими углами развала шпангоутов от 65° до 80° (для улучшения ходкости амфибийного средства на чистой воде, в воде со льдом, по ледовой поверхности с торосами и для обеспечения выхода его из воды на лед высотой до 25 см путем набега).

В вариантах выполнения амфибийного средства для установки роторно-винтовых движителей (и улучшения их тяги) корпус имеет сквозные туннели, полностью открытые со стороны носовой и кормовой частей, с бортов роторно-винтовые движители закрыты спонсоном.

Корпус амфибийного средства между роторно-винтовыми движителями имеет дополнительный объем (для обеспечения плавучести на воде, увеличения водоизмещения, соответственно грузовместимости).

Роторно-винтовой движитель амфибийного средства закреплен в носовой и кормовой опорах-подшипниках, которые в свою очередь закреплены на трех кронштейнах, крепящихся к корпусу (кронштейны дополнительно выполняют роль элементов ледовой защиты от воздействия крупных обломков льда на носовую (кормовую) оконечность РВД и тем самым предотвращают ее повреждения и снижают уровень ледового момента на РВД и его двигателе, что повышает эффективность его работы).

На фиг. 1- общий вид корпуса арктического амфибийного средства,

нафиг. 2 - вид сбоку арктического амфибийного средства;

на фиг. 3 - вид спереди арктического амфибийного средства.

На фигурах обозначены: 1 - корпус; 2 - РВД; 3 - носовая оконечность корпуса; 4 - цилиндрическая часть корпуса (вставка); 5 - сквозные туннели для установки РВД; 6 - опора-подшипника; 7 - объем плавучести на воде; 8 - угол наклона форштевня корпуса; 9 - угол развала шпангоутов корпуса; 10 - спонсон корпуса; 11 - кронштейны.

Арктическое амфибийное средство включает корпус 1 с побортно установленными роторно-винтовыми движителями 2, носовая оконечность 3 корпуса плавно переходит в его цилиндрическую вставку 4.

При эксплуатации в воде тяга РВД формируется распределением давления на витках его винтовой линии, поэтому для улучшения тяговых характеристик РВД в составе корпуса и ходкости амфибийного средства РВД 2 устанавливаются на носовой и кормовой опорах-подшипниках 6 в сквозных туннелях 5 в корпусе 1, которые полностью открыты со стороны носовой и кормовой частей амфибийного средства, что обеспечивает свободное обтекание витков винтовой линии РВД и увеличение упора, а также снижает потерю тяги от взаимодействия РВД с корпусом 1. Осадка корпуса 1 арктического амфибийного средства увеличена до уровня, при котором РВД 2 полностью погружены в воду, что увеличивает водоизмещение и позволяет увеличить грузовую пассажирскую вместимость, с этой целью между РВД 2 корпус имеет дополнительный объем 7. Обводы носовой оконечности 3 корпуса 1 имеют ледокольную форму с углом наклона 8 форштевня 22° и с углами развала 9 шпангоутов 73°, что улучшает ходкость амфибийного средства при движении на чистой воде, в воде с набитым льдом, по поверхности льда с торосами, а также обеспечивает выход амфибийного средства на поверхность льда из воды на режиме набега. С бортов РВД закрыты спонсоном 10 корпуса, который является элементом защиты РВД от повреждения при боковом ударе о корпус судна при швартовке или при боковом взаимодействии с крупным обломком льда.

Носовая и кормовая опоры-подшипники 6 роторно-винтового движителя в свою очередь закреплены на трех кронштейнах 11, крепящихся к корпусу 1. Указанные кронштейны дополнительно выполняют роль элементов ледовой защиты от воздействия крупных обломков льда на носовую (кормовую) оконечность РВД 2 и тем самым предотвращают ее повреждения и снижают уровень ледового момента на РВД и его двигателе, что повышает эффективность его работы.

Арктическое амфибийное средство работает следующим образом.

При движении на плаву в условиях чистой воды и в ледовых условиях корпус обтекается водой и водой с обломками льда. Уменьшение угла 8 форштевня и плавный переход носовой оконечности 3 в цилиндрическую часть 4 корпуса 1 снижают его буксировочное сопротивление и улучшают ходкость арктического амфибийного средства в указанных условиях. При эксплуатации в воде или в воде с обломками льда поток воды натекает на вращающейся РВД 2 через открытое входное отверстие туннеля 5, что обеспечивает равномерное обтекание носовой части РВД и повышение его упора и тяги. При эксплуатации в воде с крупными обломками льда последние упираются в кронштейны 11 и не взаимодействуют с носовой частью РВД, что предотвращает ее повреждение, снижает ледовый момент на двигателе РВД и повышает его работоспособность. Для выхода на ледовую поверхность амфибийное средство разгоняется по воде и наезжает на кромку ледового поля, после контакта носовой оконечности 3 с ледовой кромкой в районе форштевня амфибийное средство движется под действием сил инерции, которые превосходят силу сопротивления от разрушения льда. Необходимое снижение силы сопротивления от разрушения льда обеспечивается ледокольной формой носовой оконечности с малым углом 8 наклона форштевня 22° и с большими углами развала 9 шпангоутов 73° (фиг. 2, 3). После зацепа винтовой поверхности РВД ледовой кромки выход арктического амфибийного средства осуществляется за счет тяги от врезания РВД в лед.

При движении по ледовой поверхности с торосами носовая часть 3 арктического амфибийного средства наезжает на торос, на носовую часть воздействует ледовая сила сопротивления движению от обломков льда в торосе. Значение указанной ледовой силы уменьшено за счет предлагаемой формы носовой оконечности до уровня, позволяющего арктическому амфибийному средству преодолевать торосистые образования за счет тянущей ледовой силы от врезания РВД в лед.

Таким образом, арктическое амфибийное средство с роторно-винтовыми движителями обеспечивают большую грузовую и пассажирскую вместимость, эффективность движения в воде, в воде с набитым льдом и ледовыми обломками, по поверхности ледового покрова с торосистыми ледовыми образованиями, а также позволяющего выполнить выход из воды на лед.

Claims (4)

1. Арктическое амфибийное средство с роторно-винтовыми движителями, имеющее корпус с побортно установленными роторно-винтовыми движителями, отличающееся тем, что передняя часть корпуса выполнена в виде сглаженной носовой оконечности ледокола с малым углом наклона форштевня от 20° до 30° и с большими углами развала шпангоутов от 65° до 80°.

2. Арктическое амфибийное средство с роторно-винтовыми движителями по п. 1, отличающееся тем, что для установки роторно-винтовых движителей корпус имеет сквозные туннели, открытые со стороны носовой и кормовой частей, с бортов роторно-винтовые движители закрыты спонсоном.

3. Арктическое амфибийное средство с роторно-винтовыми движителями по п. 1, отличающееся тем, что корпус между роторно-винтовыми движителями имеет дополнительный объем плавучести на воде.

4. Арктическое амфибийное средство с роторно-винтовыми движителями по п. 1, отличающееся тем, что роторно-винтовой движитель закреплен в носовой и кормовой опорах-подшипниках, которые закреплены на кронштейнах, крепящихся к корпусу.