ледовоз-н

Формула изобретения

1. Транспортное судно, содержащее средний корпус с двойными стенками, насосы, лебедки на его палубе и боковые корпуса, отличающееся тем, что носовая часть среднего корпуса имеет удлиненные в глубь моря борта, перемещающиеся изолирующие перегородки и трюмные ворота, образующие в совокупности погрузочное отделение судна, состоящее из приемного и транзитного отсеков для перемещения грузов непосредственно из воды в трюм и обратно.

2. Транспортное судно по п.1, отличающееся тем, что боковые корпуса оснащены силовыми двигательными установками для повышения маневренности при проведении погрузочно-разгрузочных работ.

3. Транспортное судно по п.1, отличающееся тем, что все три корпуса оснащены силовыми двигательными установками, способными обеспечить равную тягу каждому корпусу для сведения к минимуму напряжений, возникающих по оси движения тримарана в конструкциях креплений между корпусами.

4. Транспортное судно по п.1, отличающееся тем, что оно имеет установку теплового обогрева стенок для образования воды с заполнением пространства между транспортируемым брусом льда и стенками трюма.

5. Транспортное судно по п. 1, отличающееся тем, что оно имеет холодильную установку для промораживания брусьев льда в местах их размещения для повышения безопасности судна при их транспортировке.

6. Транспортное судно по п.1, отличающееся тем, что трюм среднего корпуса имеет двойные теплоизолированные стенки.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к судостроению, а конкретно к конструкции судов и их трюмов, предназначенных для перевозки крупногабаритных грузов и глыб льда.

Известны судна для перевозки грузов (а.с. СССР 1217717, 1625768), включающие основной корпус с двойными стенками, подъемно-разгрузочные приспособления, насосы и другое палубное оборудование, а также вспомогательные корпуса по бокам основного корпуса, служащие для увеличения устойчивости и грузоподъемности судна.

Недостатком ранее известных технических решений является невозможность загрузки в трюм крупногабаритных, соизмеримых с размерами трюма грузов, весом в несколько тысяч тонн и выше.

Технический результат изобретения - расширить диапазон габаритных размеров грузов, принимаемых на погрузку для транспортировки по морю до величин, соизмеримых с размерами трюма, свести погрузочно-разгрузочные операции к нескольким, повысить коэффициент использования объема трюма, т.е., в итоге, добиться снижения транспортных расходов.

Необходимость разработки транспортных судов такого типа возникла в связи с проблемой нехватки питьевой воды в странах с жарким климатом и исследованием возможностей доставки в эти страны льда из Антарктиды, Гренландии и т.д. Физические свойства замерзшей воды - льда, его плавучесть в воде и уникальность этого явления в природе позволили подойти к проблеме его погрузки, разгрузки, транспортировки с оригинальной, до сих пор не рассмотренной стороны.

Технический результат достигается тем, что судно, содержащее корпус с двойными стенками, насосами и лебедками на палубе судна, боковыми корпусами с двигателями и другим оборудованием, с целью повышения производительности загрузки трюмов крупногабаритными брусьями льда, дополнено в носовой части трюма воротами, бортами, трюмным откосом, уходящими вглубь моря на расстояние, равное глубине погружения бруса льда, двумя перегородками, в совокупности с другими признаками образующие погрузочное отделение судна, состоящее из приемного и транзитного отсеков длиной, равной длине бруса льда.

В качестве источника воды рассматривались ледники и айсберги Антарктиды. Очевидно, что возможны три варианта доставки воды:

1. В виде жидкости - это требует больших энергозатрат на растапливание льда и неприемлемых сроков погрузки.

2. В виде мелких кусков льда - здесь энергозатраты несколько меньше, но значительно возрастают капитальные затраты на разного рода оборудование, также уменьшается плотность загрузки трюма и возрастают сроки погрузки.

3. В виде крупных нарезанных брусьев льда весом в десятки тонн, но при этом погрузка судна затягивается на недели, объемы работ для буксиров и кранового оборудования возрастают в сотни и тысячи раз и т.д.

Все вышеуказанные варианты неприемлемо высоко повышают себестоимость доставляемой воды, поэтому предлагается способ доставки в виде крупных брусьев льда, которые в поперечном сечении равны поперечному сечению трюма, а по длине кратно меньше длины трюма. Вариант характеризуется минимумом затрат на заготовку ледяного бруса, его доставку к судну и на размещение его в трюме судна. К тому же одновременно со льдом доставляется в пункт назначения и холод, стоимость которого там достаточна высока. Вырезка льда осуществляется на айсберге, шельфовом леднике или другом источнике льда, обеспечивающем требуемые размеры ледовых брусьев. Вырезанные брусья сбрасываются в море и далее с помощью буксиров подтягиваются к стоящему в некотором отдалении тримарану-ледовозу.

На фиг. 1 изображено транспортное судно-ледовоз носовой, на фиг. 2 - схема загрузки транспортно-грузового корпуса ледовоза носового брусом льда, на фиг. 3 - размещение брусьев льда в транспортно-грузовом корпусе ледовоза носового.

Конструктивно судно является тримараном, поскольку такая конструкция обеспечивает наибольшую устойчивость, плавучесть и запас прочности при проведении погрузочно-разгрузочных работ и транспортировки. Размещение двигателей, помимо основного (среднего) корпуса, в боковых корпусах, которые из вспомогательных, как в обычном тримаране, превратились в равноценно главные, придало высокую маневренность тримарану, необходимую для проведения погрузочно-разгрузочных работ с крупногабаритными грузами, находящимися в воде. Такая конструкция, применяющая расположение двигателей в каждом корпусе, позволяет путем регулирования тяги каждого из них (в зависимости от массы каждого из корпуса) свести к возможному минимуму напряжения, возникающие по оси движения в конструкциях креплений между корпусами.

Судно состоит из трех корпусов. Средний корпус 2, предназначенный для перевозки крупногабаритных и массивных грузов в трюме с двойными теплоизолированными стенками, с раскрывающимися носовыми створками 17. Боковые корпуса 1 и 3 с расположенными на них силовым оборудованием, топливом, насосами, двигателями судна. На палубе корпуса 2 расположен привод лебедки 4, система редукторов 5 для управления носовыми трюмными воротами 6 и перегородками 7 и 8. Откос 9 сглаживает переход от приемного отсека к днищу судна. Удлиненные вглубь моря борта 10 и 11 образуют боковые стенки приемного отсека.

В совокупности носовые трюмные ворота 6, перегородки 7, 8, трюмный откос 9, удлиненные борта 10, 11 образуют погрузочное отделение. Его конструкция, состоящая из приемного и транзитного отсеков, предусматривает забор из воды и размещение в трюме льда или другого, находящегося в воде груза, размер и вес которых не позволяют осуществить погрузочную операцию в трюм судна известными на сегодня техническими средствами и способами. Носовые трюмные ворота, выполненные в виде нескольких пар створок или вертикально опускающихся и поднимающихся плит, равны поперечному сечению приемного отсека погрузочного отделения судна. Образованный перегородками транзитный отсек обеспечивает прием, размещение и передачу бруса льда или груза из приемного отделения далее в трюм и изоляцию трюма от забортной воды во время погрузочно-разгрузочных работ. Боковые корпуса, которые в обычных классических конструкциях тримарана выполняли вспомогательную роль по увеличению устойчивости судна при волнении воды, в этом судне, предназначенном для погрузки-разгрузки многотысячетонных брусьев льда или других грузов и транспортировки их на большие расстояния, можно сказать, стали основными наряду со средним корпусом, с собственными силовыми установками, расположение которых на них придало судну исключительную маневренность и позволило осуществить их загрузку из воды, а также значительно увеличило устойчивость, плавучесть и грузоподъемность судна.

Водоизмещение боковых корпусов тримарана в силу своего функционального назначения - обеспечения устойчивости судна при погрузке многотысячетонных грузов непосредственно из воды в трюм должно иметь величины, обеспечивающие стабильную и безопасную погрузку и разгрузку судна.

Транспортное судно используют следующим образом. При переходе по морю к источнику сырья - айсбергу, судно перемещается с герметично закрытыми носовыми воротами 6 и перегородками 7 и 8, как обычное судно. Когда буксируемый брус льда доставлен к месту погрузки, начинается операция по его загрузке в трюм корпуса 2. Открываются носовые створки 17, створки ворот 6 и перегородка 7. Приемный отсек и транзитный отсек заполняются водой до уровня моря. Конструкция и размеры приемного отсека таковы, что обеспечивают прием и размещение в себе предназначенного для погрузки в трюм бруса льда. Транзитный отсек после загрузки трюма может принять брус льда 16 для транспортировки как часть трюма. Тримаран, маневрируя двигателями в боковых корпусах, наплывает открытыми носовыми воротами на ледяной брус, пока тот полностью не разместится в приемном отсеке. Далее створки ворот 6 закрываются, и начинается закачка забортной воды в погрузочное отделение, пока ее уровень в нем не поднимет ледяной брус до высоты, при которой брус, втягиваемый лебедкой, не вплывет из приемного отсека в транзитный отсек. Переборка 7 закрывается, остатки воды при их наличии откачиваются за борт. Открываются трюмные ворота 6, и в приемном отсеке уровень воды падает до уровня моря. Затем открывается переборка 8, и брус с помощью лебедок затягивается внутрь трюма судна. Затем переборка 8 опускается, изолируя трюм от приемного отделения, давая возможность приступить к следующей погрузочной операции. Эти погрузочные операции повторяются до полной загрузки судна в несколько приемов до заполнения трюма брусьями льда 15.

Конструкция и габаритные размеры всех трех корпусов тримарана предусматривают и обеспечивают необходимую плавучесть судна при разгерметизации приемного отделения и проведении погрузочных работ сначала до конца. Кроме того, судно должно иметь достаточно мощную холодильную установку 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 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 стенке 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 перед разгрузкой льда. Перед транспортировкой льда, между размещенными в трюме брусьями льда, укладываются разного рода теплоизоляционные материалы 14, не позволяющие смерзнуться брусьям льда между собой, что облегчит проблему с разгрузкой.

Особенностями трюма являются: свободное пространство по всему его объему (с возможностью установления перегородок для ужесточения конструкции), двойные, с функцией теплоизоляции стенки (т.к. судно будет пересекать тропики в тепловых океанских водах), внутренняя поверхность стенок трюма имеет достаточный коэффициент скольжения (для облегчения втягивания бруса, груза в трюм обратно), расстояние между стенками трюма позволяет расположить между ними разного рода датчики и трубопроводы холодильных 12 и обогревающих установок 13.