RU2545140C2 - Offshore mobile aerodrome complex - Google Patents

Abstract

FIELD: transport.

SUBSTANCE: offshore mobile aerodrome complex consists of structurally interconnected modules which are capable to join together on the sea in single structure thus creating a landing strip and aircraft service platform. In this process, water displacing pontoons of reinforced concrete are used. Cables (ropes) are used as connecting element. Pontoon structurally consists of outer hull, main athwartship bulkheads which form watertight volume. In the hull of pontoon, "light" decks and bulkheads are located which form compartments. Along the hull of pontoon, there are channels permitting to interconnect pontoons by cables in single structure. Propulsive aids of platform can consist of turning in vertical plane consoles (jacking pads) in which turning in horizontal plane propulsion motors are located.

EFFECT: technique of creation of large floating mobile construction with dimensions needed to provide basing of ground basing aircraft.

6 dwg

Description

Изобретение относится к области судов или плавучих средств, а более конкретно к авианосцам (морским мобильным аэродромным комплексам).The invention relates to the field of ships or floating equipment, and more particularly to aircraft carriers (marine mobile airfield complexes).

Известны комплекс полупогруженных корпусных конструкций (Патент WO 9912806, EP 1012036, EP 19980936863), разработанный для условий открытого океана и больших глубин - Мобильная морская база Mobile Offshore Base (MOB) 2004 г., США;A well-known complex of semi-submerged hull structures (Patent WO 9912806, EP 1012036, EP 19980936863), designed for open ocean conditions and great depths - Mobile Offshore Base (MOB) 2004, USA;

Комплекс из понтонных сооружений (Патент US 6408780, US 61002625, US 5875729, US 4997310), разработанный для условий закрытых акваторий Mega-Float, Technological Research Association of Mega-Float (TRAM) 2002 г., Япония.A complex of pontoon structures (Patent US 6408780, US 61002625, US 5875729, US 4997310), designed for the conditions of closed water areas Mega-Float, Technological Research Association of Mega-Float (TRAM) 2002, Japan.

Недостатками известного являются низкая живучесть полупогруженных понтонов по сравнению с водоизмещающими, близкие к предельным характеристики прочности и усталостных нагрузок в межмодульных соединениях, работа в условиях закрытой акватории.The disadvantages of the known are the low survivability of semi-submerged pontoons compared to displacement, close to the ultimate characteristics of strength and fatigue loads in intermodular joints, work in a closed water area.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному изобретению является, мобильная морская база (MOB), состоящая из нескольких одиночных модулей, которые способны соединятся вместе на море в единую конструкцию. На сформированной конструкции размещается взлетно-посадочная полоса (ВПП), обеспечивается базирование соединения самолетов постоянного и переменного состава, пространство для хранения транспорта и оборудования, помещения персонала. Каждый модуль полупогруженного типа идентичен другому. Модули соединяются друг с другом в единую конструкцию посредством шарниров или соединений U-образного типа. Каждый базовый элемент имеет собственные средства движения и способен действовать самостоятельно. Каждый модуль состоит из нижних корпусов и верхнего корпуса, соединенных посредством вертикальных колонн.Closest to the technical nature of the claimed invention is a mobile naval base (MOB), consisting of several single modules that are able to connect together at sea in a single design. On the formed structure, a runway (runway) is located, basing the connection of fixed and variable aircraft, space for storing vehicles and equipment, and personnel premises is provided. Each module of the semi-submerged type is identical to the other. The modules are connected to each other in a single design by means of hinges or connections of a U-shaped type. Each basic element has its own means of movement and is able to act independently. Each module consists of lower cases and an upper case connected by means of vertical columns.

Однако, известный способ имеет ряд недостатков: большая осадка по сравнению с водоизмещающим корпусом; сложность компенсации влияния переменных грузов и связанная с этим низкая живучесть при боевых повреждениях; сложность узла соединения понтонов в единую конструкцию (соединение на верхней фибре при рассмотрении платформы как балки).However, the known method has several disadvantages: a large draft compared with the displacement body; the complexity of compensating for the effects of variable loads and the associated low survivability in combat damage; the complexity of the node connecting the pontoons in a single design (connection on the upper fiber when considering the platform as beams).

Задачей заявляемого изобретения является создание морского мобильного аэродрома как альтернативы традиционному авианосцу, позволяющего использовать летательные аппараты сухопутного базирования на море.The objective of the invention is the creation of a marine mobile airfield as an alternative to a traditional aircraft carrier, allowing the use of land-based aircraft at sea.

Технический результат заявляемого заключается в технологии создания крупного морского плавучего мобильного сооружения с габаритами, необходимыми для обеспечения базирования летательных аппаратов сухопутного базирования, по своим возможностям соответствующее аэродромам I, II, III и IV классов.The technical result of the claimed consists in the technology of creating a large marine floating mobile structure with the dimensions necessary to ensure the basing of land-based aircraft, in its capabilities corresponding to class I, II, III and IV aerodromes.

Сущность заявляемого изобретения поясняется чертежами, где:The essence of the invention is illustrated by drawings, where:

Фиг.1 - трехмерное изображение морского аэродромного комплекса;Figure 1 is a three-dimensional image of a marine airfield complex;

Фиг.2 - схема конструкции морского аэродромного комплекса;Figure 2 is a structural diagram of a marine airfield complex;

Фиг.3 - конструктивная схема типового понтона;Figure 3 is a structural diagram of a typical pontoon;

Фиг.4 - схема работы сооружения при постановке на волну;Figure 4 - diagram of the operation of the structure when setting the wave;

Фиг.5 - эпюры напряжений при постановке сооружения на волну;Figure 5 - plot stresses when setting the structure on the wave;

Фиг.6 - диаграмма изменения вертикального радиуса продольной деформации для варианта сооружения при статической постановке на двухмерную регулярную волну различных параметров.6 is a diagram of the variation of the vertical radius of longitudinal deformation for a construction option in a static setting on a two-dimensional regular wave of various parameters.

Заявляемое осуществляется следующим образом. Морской мобильный аэродромный комплекс состоит из соединенных между собой водоизмещающих железобетонных понтонов - модулей (1) различного назначения в составе: командно-жилого модуля, энергетического модуля - модуля обеспечения движения, модуля-хранилища авиационных средств поражения и др.The inventive is as follows. The marine mobile airfield complex consists of interconnected displacement reinforced concrete pontoons - modules (1) for various purposes, consisting of a command-living module, an energy module - a traffic support module, a storage module for aviation weapons, and others.

Понтон-модуль (1) является составной частью конструкции сооружения, выполнен из железобетона с упрощенными прямоугольными обводами. Состоит из наружного корпуса (2) и внутреннего корпуса (конструктивной защиты) (3), соединенных между собой ребрами жесткости (шпангоутами и стрингерами), а также основных поперечных переборок (4), образующих водонепроницаемый объем. Внутри понтона располагаются легкие стальные палубы и переборки, образующие помещения различного назначения. Внутри палуб и днища железобетонного корпуса размещаются продольные каналы (5), позволяющие соединять понтоны между собой посредством тросов (канатов) в единую конструкцию.The pontoon module (1) is an integral part of the construction structure, made of reinforced concrete with simplified rectangular contours. It consists of an outer casing (2) and an inner casing (structural protection) (3), interconnected by stiffeners (frames and stringers), as well as the main transverse bulkheads (4), forming a waterproof volume. Inside the pontoon are light steel decks and bulkheads, forming rooms for various purposes. Longitudinal channels (5) are placed inside the decks and the bottom of the reinforced concrete hull, allowing the pontoons to be connected to each other via cables (ropes) in a single structure.

Основным конструкционным материалом понтонов является железобетон. Использование железобетона для изготовления корпусов понтонов позволяет обеспечить общую и местную прочности во всем диапазоне волновых и ветровых нагрузок, выполнить строительство сооружения без создания сверхкрупных судостроительных сухих доков, обеспечить длительный срок эксплуатации до 100 лет, значительно снизить стоимость создания и эксплуатации сооружения. Строительство железобетонных понтонов осуществляется в сухом доке (котловане) на берегу. Изготовление корпуса понтона осуществляется методом скользящей опалубки. Примером формирования крупных морских сооружений из железобетона является строительство железобетонных оснований буровых платформ по проекту «Сахалин-2» (http://www.hydrotex.ru).The main structural material of the pontoons is reinforced concrete. The use of reinforced concrete for the manufacture of pontoon bodies makes it possible to ensure general and local strength in the entire range of wave and wind loads, complete the construction of the structure without creating super-large dry shipbuilding docks, ensure a long service life of up to 100 years, and significantly reduce the cost of creating and operating the structure. The construction of reinforced concrete pontoons is carried out in a dry dock (pit) on the shore. The manufacture of the pontoon body is carried out by the method of sliding formwork. An example of the formation of large offshore reinforced concrete structures is the construction of reinforced concrete foundations for drilling platforms under the Sakhalin-2 project (http://www.hydrotex.ru).

Понтоны соединены между собой тросами (6), проходящими через продольные каналы (5) корпуса сооружения. Количество тросов, их диаметр и механические характеристики материала выбираются из условия обеспечения необходимой общей продольной прочности и жесткости конструкции сооружения, достаточной для обеспечения взлета и посадки летательных аппаратов в условиях морского волнения, с возможностью деформации в допустимых пределах. Вертикальный радиус продольной деформации сооружения (7) в условиях морского волнения не должен превышать 10000 м и 20000 м в зависимости от класса аэродрома. С целю обеспечения возможности сборки и разборки отдельных модулей продольные тросы могут быть размещены в шахматном порядке. Сборка конструкции в единое целое выполняется наплаву.The pontoons are interconnected by cables (6) passing through the longitudinal channels (5) of the building body. The number of cables, their diameter and mechanical characteristics of the material are selected from the condition of ensuring the necessary overall longitudinal strength and rigidity of the structure of the structure, sufficient to ensure the takeoff and landing of aircraft in sea waves, with the possibility of deformation within acceptable limits. The vertical radius of the longitudinal deformation of the structure (7) under sea waves should not exceed 10,000 m and 20,000 m, depending on the class of the airfield. In order to ensure the ability to assemble and disassemble individual modules, longitudinal cables can be staggered. Assembly of the structure into a single unit is carried out afloat.

Средства обеспечения движения платформы - поворотные в горизонтальной плоскости электродвигатели типа ABB Azipod (Патент EP 0888962, US 5904601) размещены в составе энергетического понтона-модуля на поворотных в вертикальной плоскости аутригерах (8) для уменьшения осадки сооружения, а также с целью обеспечения их обслуживания и ремонта без докования. При этом энергетические модули разнесены вдоль корпуса сооружения для достижения необходимых маневренных характеристик и обеспечения позиционирования платформы в положение на ветер при выполнении взлетно-посадочных операций.The platform’s motion support means - horizontal ABB Azipod-type electric motors (Patent EP 0888962, US 5904601) are located as part of an energy pontoon module on outriggers rotatable in a vertical plane (8) to reduce the draft of the structure, as well as to ensure their maintenance and repair without docking. At the same time, the energy modules are spaced along the body of the structure to achieve the necessary maneuvering characteristics and to ensure that the platform is positioned in the wind position for takeoff and landing operations.

В носовой части платформы размещено усиленное якорное устройство (9), также позволяющее позиционировать сооружение на ветер.A reinforced anchor device (9) is placed in the bow of the platform, which also allows the structure to be positioned in the wind.

Верхняя палуба морского сооружения состоит из взлетно-посадочной полосы (10) (ВПП), магистральной рулежной дорожки (11) и парковой зоны (12). Взлет и посадка летательных аппаратов осуществляется на ВПП. Габариты ВПП позволяют организовать безопасный взлет, посадку и торможение самолетов при использовании тормозного парашюта или реверса двигателей в зависимости от их конструкции. Перемещение авиационной техники осуществляется по магистральной рулежной дорожке (10). Размещение и стоянка авиационной техники по-походному осуществляется в парковой зоне (12). Парковая зона включает посты заправки летательных аппаратов топливом и необходимыми средами, а также средства их обслуживания. В целях защиты летательных аппаратов от воздействия атмосферных осадков и морской воды во время стоянки по-походному могут использоваться легкосъемные укрытия, например тенты с воздушным подпором или надувным каркасом.The upper deck of the offshore structure consists of a runway (10) (runway), a main taxiway (11) and a park zone (12). Takeoff and landing of aircraft is carried out on the runway. The dimensions of the runway allow you to organize a safe take-off, landing and braking of aircraft using a brake parachute or reverse engines, depending on their design. The movement of aircraft is carried out along the taxiway (10). Placement and parking of aircraft in a marching manner is carried out in the park area (12). The park area includes aircraft fueling stations and necessary media, as well as their facilities. In order to protect the aircraft from the effects of atmospheric precipitation and sea water while parking, easily removable shelters can be used, for example, tents with air support or an inflatable frame.

Таким образом, представленные описание и чертежи позволяют сделать заключение о том, что заявляемый комплекс обладает новизной, отличаясь от прототипа такими существенными признаками, как использование водоизмещающих понтонов-модулей специальной конструкции различных по назначению, соединение их между собой тросами (канатами), специальными средствами обеспечения движения, расположенными на поворотных аутригерах.Thus, the presented description and drawings allow us to conclude that the claimed complex has a novelty, differing from the prototype by such significant features as the use of displacement pontoons-modules of a special design different in purpose, connecting them together with ropes (ropes), special means of providing movements located on rotary outriggers.

Claims (1)

Морской мобильный аэродромный комплекс, характеризующийся возможностью использования самолетов сухопутного базирования на море, состоящий из конструктивно соединенных между собой модулей, которые способны соединятся вместе на море в единую конструкцию с образованием взлетно-посадочной полосы и площадки для обслуживания самолетов, отличающийся тем, что используются железобетонные водоизмещающие понтоны (модули), в качестве соединительного элемента понтонов используются троса (канаты), понтон конструктивно состоит из наружного корпуса, основных поперечных переборок, образующих водонепроницаемый объем, в корпусе понтона располагаются «легкие» палубы и переборки, образующие помещения, вдоль корпуса понтона проходят каналы, позволяющие соединять понтоны между собой посредством тросов в единую конструкцию, средства обеспечения движения платформы могут состоять из поворотных в вертикальной плоскости консолей (аутригеров), в которых размещаются поворотные в горизонтальной плоскости гребные электродвигатели. A marine mobile airfield complex, characterized by the possibility of using land-based aircraft at sea, consisting of structurally interconnected modules that can be connected together at sea into a single structure with the formation of a runway and a platform for aircraft maintenance, characterized in that reinforced concrete displacement aircraft are used pontoons (modules), cables (ropes) are used as a connecting element of the pontoons, the pontoon is structurally composed of an external building whiskers, the main transverse bulkheads forming a waterproof volume, “light” decks and bulkheads forming rooms are located in the pontoon body; channels pass along the pontoon body, allowing the pontoons to be connected to each other via cables in a single structure, the platform’s movement means can consist of rotary the vertical plane of the consoles (outriggers) in which the rowing electric motors rotary in the horizontal plane are placed.

Images