Криголамне судно
Власники патенту UA 2406641:
Винахід відноситься до суднобудування, зокрема стосується конструкції та експлуатації криголамів. Криголамне судно має корпус, носовий край якого виконана у вигляді тримарана, що складається з основного корпусу, традиційного для криголамів, і двох бортових корпусів. Нижня частина носового краю основного корпусу розташована нижче за конструктивну ватерлінію. Бортові корпуси розташовані побортно на платформі, встановленої у верхній частині основного корпусу, і виконані у вигляді виступаючих вперед і вниз бортових кригорізних рімерів, бічна кромка яких виконана в задній частині надводного борту, що плавно переходить в поверхню, а в передній частині - вертикально плоскою. Нижня кромка льодорізних рімерів розташована вище за рівень конструктивної ватерлінії. Винахід дозволяє розширити функції, які може виконувати криголамне судно, забезпечити можливість при посадці судна по льодорізну ватерлінію вирізати чистий канал з рівними кромками і розширювати його на будь-яку ширину, виключивши скидання криголама назад в канал, можливість здійснювати шпильку причалів шляхом зрізання гострою кромкою виступаючого до причальних стінок льоду і поліпшити маневреність у льодах підніманням льодорізних рімерів над льодом шляхом зміни осідання судна. 4 іл.
Винахід відноситься до суднобудування, зокрема до конструкції та експлуатації криголамів.
Відомі криголамні судна з традиційною клиноподібною формою носових обводів (більшість сучасних криголамів, наприклад криголамів типу «Арктика» та ін.). Така форма обводів, що характеризується форштевнем, нахиленим до горизонталі під кутом 20-30 ° в районі діючих ватерліній, кутами входу ватерліній від 25 до 45 ° і шпангоутами клиноподібної формиз кутом нахилу від 40 ° до 65 ° дозволяє судну під дією тяги гребних гвинтів ламати лід, наповзаючи на нього. Традиційна клиноподібна форма обводів носового краю криголамів також забезпечує їх задовільні морехідні якості при русі на чистій воді, у тому числі в штормових умовах.
Недоліком криголамів з традиційною формою носових обводів є їх обмежені можливості щодо розширення каналу, що може знадобитися при проводках великотоннажних суден, ширина яких значно перевищує ширину криголама. При русі на невеликій відстані від кромки вже прокладеного каналу, криголам з традиційними криголамними обводами зісковзує і «звалюється» в цей канал, що призводить до того, що розширений канал виходить змінної ширини з нерівною, рваною кромкою.
Відоме криголамне судно, описане в навчальному посібнику Л.Г.Цоя «Морські криголами. Особливості проектування ГОУВПО «Санкт-Петербурзький державний морський технічний університет». Санкт-Петербург, 2003, с.63 (рис.6.3, модель 16). Носовий край цього судна виконано у формі тримарана, що складається з основного та двох бічних корпусів з бортовими римерами. При русі судна першими вступають у взаємодію з льодом форштевні бічних корпусів і надрізають його, потім форштевень середнього корпусу створює вертикальне зусилля на надрізаній пластині, обламує її і розрізає на дві частини у вигляді клавіш, які носовим форсуном клиноподібним відводяться в сторони під кромки каналу.
За прототип прийнято технічне рішення щодо SU 1537129 A3, МПК В63В 35/08. Відоме криголамне судно має корпус, носовий край якого виконана у вигляді тримарана, що складається з основного корпусу, традиційного для криголамів, і двох бортових корпусів.
Наявністьв носовому краю нерухомо встановлених додаткових бічних корпусів, що руйнують лід різанням завдяки гострим ріжучим кромкам рімерів, дозволяє вирізати чистий канал з рівними кромками і розширювати його на будь-яку ширину без скидання криголама назад в канал. Крім того, стає можливим здійснити шпильку причалів шляхом зрізання гострою кромкою бокового корпусу намерзлого до причальних стінок льоду.
Недоліком криголамного судна з тримаранним носовим краєм, який при русі у льоду взаємодіє з ним трьома корпусами замість одного, є погіршена маневреність, особливо при роботі в засніжених і торосистих льодах. Наявність додаткових бічних корпусів, постійно занурених у воду, призводить до збільшення опору руху судна на чистій воді та зустрічному хвилюванні.
Завданням запропонованого рішення є створення такої конструкції носового краю криголама, яка дозволить виключити недоліки тримаранного носового краю завдяки тому, що додаткові бічні корпуси можуть не взаємодіяти з льодом або водою за відсутності в тому необхідності.
Також, як і в прототипі, пропоноване криголамне судно має носовий край, виконаний тримараною, що складається з основного корпусу, традиційного для криголамів, і двох бортових корпусів з ріжучими кромками (бортовими римерами).
Поставлене завдання вирішується тим, що нижня частина носового краю основного корпусу криголамного судна розташована нижче конструктивної ватерлінії, бортові корпуси розташовані побортно на платформі, встановленої у верхній частині основного корпусу і виконані у вигляді виступаючих вперед і вниз бортових льодорізних римерів, бічна кромка яких виконана частини плавно переходить у поверхню надводногоборту, а в передній частині вертикально плоскою, при цьому нижня кромка кригорізних рімерів розташована вище за рівень конструктивної ватерлінії.
Сутність винаходу пояснюється кресленнями: на фіг.1 представлена аксонометрическая проекція обводів носового краю; на фіг.2 - теоретичний креслення у трьох проекціях; на фіг.3 - переріз носового краю по шпангоутах Б-Б, що ілюструє процес ламання льоду носовою частиною корпусу криголама; на фіг.4 -переріз носового краю по шпангоутах А-А, що ілюструє процес різання льоду за допомогою вертикально плоскої бічної кромки в передній частині рімерів.
Носовий край 1 криголамного судна складається з основного корпусу 2, що має традиційну клиноподібну криголамну форму обводів, що простягається до ватерлінії ВЛлк - криголамної ватерлінії (збігається з конструктивною ватерлінією - КВЛ) і верхньої платформи 3, яка може бути виконана або з'єм судна, утворюючи єдиний монолітний носовий край. Бортові корпуси верхньої платформи 3 виконані у вигляді виступаючих вниз і вперед кригорізних римерів 4 . Бічна кромка 6 передньої частини льодорізних римерів 4 може бути вертикально плоскою, а в задній частині переходить в поверхню надводного борту судна.
Криголамне судно працює у льодах наступним чином.
У тому випадку, коли носовий край має єдину монолітну конструкцію, криголам повинен мати достатню місткість баластових танків для можливості зміни осідання носом близько 1,0 м. При осаді по ВЛЛк судно матиметрадиційні криголамні обводи носового краю і працювати у льодах як звичайне криголамне судно, тобто буде здійснюватися ламання льоду форштевнем основного корпусу (фіг.3, переріз Б-Б). При необхідності розширення каналу або обрізання намерзлого льоду у причалу криголам шляхом баластування збільшить свою осаду носом по ВЛлр, і занурені під ватерлінію кригорізні римери 4 забезпечать різання льоду клавішами замість традиційної ламання секторами (фіг.4, переріз А-А).
При виконанні верхньої частини носового краю знімного, необхідність у баластуванні судна для зміни осаду відпадає. В цьому випадку при виникненні відповідної потреби на основному корпусі судна 1 нерухомо закріплюється верхня платформа 3 з кригорізними римерами 4 у вигляді окремої приставки. При цьому опади ВЛк і ВЛр будуть збігатися, а в іншому схема роботи залишається такою ж. Поєднання знімної верхньої платформи з основним корпусом показано на фіг.3 пунктирною лінією.
Перевагами заявляється криголамного судна є наявність по бортах кригорізних рімерів, конструктивно пов'язаних з верхньою платформою в носовому краю, що дозволяє розширити функції, які може виконувати пропоноване криголамне судно. До них відносяться: можливість вирізати чистий канал з рівними кромками і розширювати його на будь-яку ширину, виключивши скидання криголама назад у канал, а також можливість здійснювати шпильку причалів шляхом зрізання гострою кромкою виступаючого римера намерзлого до причальних стінок льоду. Недоліки, що супроводжують такий спосіб ламання льоду, зокрема, найгірша маневреність у льодах, ліквідуються тим, що пропонована конструкція і форма обводів носового краю дозволяють при необхідності підняти льодорізні римери над льодом шляхом зміни осідання судна.або прибрати їх разом зі знімною частиною носового краю, після чого рух і робота у льоді здійснюється традиційним способом.
Криголамне судно, що має корпус, носовий край якого виконана у вигляді тримарана, що складається з основного корпусу, традиційного для криголамів, і двох бортових корпусів, що відрізняється тим, що нижня частина носового краю основного корпусу розташована нижче конструктивної ватерлінії, бортові корпуси розташовані побортно на платформі, встановленої у верхній частині основного корпусу, і виконані у вигляді виступаючих вперед і вниз бортових льодорізних рімерів, бічна кромка яких виконана в задній частині плавно переходить в поверхню надводного борту, а в передній частині - вертикально плоскою, при цьому нижня кромка льодорізних рімерів розташована вище рівня конструктивної ватерлінії