транспортное судно-тримаран и способ погрузки-разгрузки и транспортировки грузов

Формула изобретения

1. Транспортное судно, содержащее средний корпус и боковые корпуса, отличающееся тем, что средний корпус выполнен из двух частей - основного корпуса и грузового корпуса, где грузовой корпус выполнен с возможностью соединения (стыковки) с основным корпусом, причем судовые энергетические установки размещены, по крайней мере, в боковых корпусах.

2. Транспортное судно по п.1, отличающееся тем, что оно имеет рулевые устройства в боковых корпусах.

3. Транспортное судно по п.1, отличающееся тем, что оно имеет межкорпусные выдвижные крепления-упоры для соединения грузового корпуса с боковыми корпусами.

4. Способ погрузки-разгрузки и транспортировки грузов, отличающийся тем, что они осуществляются транспортным судном, где погрузка-разгрузка представляет собой стыковку-расстыковку грузового корпуса с основным корпусом, а его транспортировка обеспечивается закреплением грузового корпуса к основному корпусу и боковым корпусам судна межкорпусными креплениями.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к судостроению, а конкретно, к конструкции транспортных судов. Это могут быть грузовые, пассажирские суда и суда другого назначения.

Известны суда для перевозки грузов (US 4348972 A, SU 1217717 A, SU 1625768 A, 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.

Недостатками 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 - стыковке грузового корпуса судна, 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 судно содержит средний корпус и боковые корпуса, где средний корпус выполнен из двух частей - основного корпуса и грузового корпуса. Грузовой корпус выполнен с возможностью его соединения (стыковки) с основным корпусом, и судовые энергетические установки размещены во всех трех корпусах. Судовые двигатели обеспечивают силу тяги из условия сведения к минимуму напряжений в конструкциях межкорпусных креплений. Угол межкорпусных креплений между средним и боковыми корпусами выполнен с возможностью сведения к минимуму напряжений в конструкциях межкорпусных креплений и оптимальной передачи вектора тяги судовых двигателей от боковых корпусов к среднему.

Способ погрузки-разгрузки и транспортировки грузов заключается в том, что они осуществляются вышеуказанным транспортным судном, где погрузка-разгрузка представляет собой стыковку-расстыковку грузового корпуса с основным корпусом судна, а его транспортировка обеспечивается закреплением грузового корпуса к основному и боковым корпусам судна межкорпусными креплениями.

На фиг. 1 изображена схема транспортного судна - тримарана-U.

На фиг. 2 изображена схема стыковки (соединения) тримарана-U с грузовым корпусом.

На фиг. 3 изображена схема тримарана-U без грузового корпуса.

Конструктивно судно является тримараном. Судно 1 состоит из трех корпусов (фиг. 1) - средний корпус 2 и боковые корпуса 3. Все три корпуса оснащены судовыми энергетическими установками (с гребными винтами 4). Средний корпус 2 судна состоит из двух частей - основной корпус 5 и грузовой корпус 6. Основной корпус 5 соединен с боковыми корпусами 3 стационарными межкорпусными креплениями-упорами 14 и общей палубой 9 (с возможностью выполнения функции межкорпусного крепления). Основной корпус 5 и боковые корпуса 3 образуют главный модуль судна, а грузовой корпус 6 - стыковочный модуль. Грузовой корпус 6 стыкуется с основным корпусом 5 судна по поверхности стыка 7. Межкорпусные навесные (палубные) крепления 8, межкорпусные штыри-упоры 10, межкорпусные выдвижные (телескопические) крепления-упоры 15 (фиг. 2, 3), которые соединяют и закрепляют грузовой корпус 6 с основным корпусом 5 и боковыми корпусами 3. На основном корпусе находится надстройка 11 и на боковых корпусах - надстройки 12. На грузовом корпусе 6 располагаются грузовые люки 13.

Рассмотрим операцию по погрузке судна. Погрузка судна представляет собой процесс соединения стыковочного и главного модулей судна, т.е. стыковки грузового корпуса 6 с основным корпусом 5 (фиг. 2) и его закрепление к боковым корпусам 3. Грузовой корпус, являясь функционально самостоятельным и универсальным для этого типа кораблей, заранее грузится в порту в ожидании прибытия судна. Судно, маневрируя двигателями, наплывает на грузовой корпус 6, размещая его между своими боковыми корпусами 3. Возможно толкание грузового корпуса 6 судном-толкачом. Происходит процесс стыковки грузового корпуса 6 к основному корпусу 5. После стыковки различные межкорпусные крепления ужесточают конструкцию тримарана перед транспортировкой. Грузовой корпус 6 крепится к основному корпусу 5 межкорпусными креплениями 10, а к боковым корпусам 3 - межкорпусными креплениями 8 и 15. Судно готово к транспортировке груза и следует в порт назначения.

Операция по разгрузке судна представляет собой операцию, обратную погрузке. Разгрузка судна представляет собой процесс отсоединения стыковочного модуля от главного модуля судна, т.е. расстыковки грузового корпуса 6 от основного корпуса 5 и освобождения от межкорпусных креплений 8, 10 и 15. После этого судно (главный модуль) отплывает от грузового корпуса 6. Возможна отбуксировка грузового корпуса 6 судном-буксировщиком. Затем судно плывет к другому грузовому корпусу, который уже готов для стыковки и транспортировки.

Грузовые осадки основного и грузового корпусов выполняются такими, что обеспечивают свободное срабатывание крепежных замков, узлов и других механизмов межкорпусных креплений 8, 10 и 15 при стыковке-расстыковке. Другими словами, обязательным условием стыковки является то, что конструктивные ватерлинии грузового и основного корпусов совпадают. В случае отклонения от рассчитанной массы груза в грузовом корпусе (в пределах допустимого) предусматривается возможность регулировки величины осадки главного модуля судна через забор (выброс) морской воды в боковых корпусах.

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 (стыковка-расстыковка судна с грузовым корпусом), так и при транспортировке. Необходимым условием при стыковке-расстыковке является отсутствие или минимизация напряжений в межкорпусных креплениях. Наряду с межкорпусными креплениями 8, 14 и 15, между корпусами 2 и 3 возможно применение различных межкорпусных палубных сооружений. Межкорпусные крепления 10 располагаются по всей площади соприкосновения основного и грузового корпусов (фиг. 3).

Угол межкорпусных креплений 14 и 15 (фиг. 1) будет подбираться таким образом, чтобы уменьшить напряжение в конструкциях межкорпусных креплений при плавании судна и оптимальным образом передавать тягу судовых двигателей боковых корпусов 3 среднему корпусу 2.

В пути при расходовании топлива осадка главного модуля 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 наряду со средним корпусом. Предусмотрена возможность использования боковых корпусов для транспортировки как пассажиров, так и различных грузов.

Судовые двигатели вместе с рулевыми устройствами в боковых корпусах придадут исключительно высокую маневренность тримарану, что особенно важно при стыковке-расстыковке с грузовым корпусом и при транспортировке. Судовые двигатели боковых корпусов будут выполнены соответствующей мощности и в пути вкупе с судовым двигателем среднего корпуса позволят поднять скорость судна до заявленных величин. Такая конструкция, применяющая расположение двигателей в каждом корпусе, позволяет путем регулирования тяги каждого из них (в зависимости от массы каждого из корпусов) свести к возможному минимуму напряжения, возникающие по оси движения в конструкциях креплений между корпусами. Возможно использование более одного гребного винта на каждом корпусе судна.

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 во всех трех корпусах позволяет изменить навигационные качества судна следующим образом:

- улучшить плавучесть судна;

- увеличить остойчивость судна;

- сделать судно практически непотопляемым;

- улучшить управляемость судном 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).

Использование в качестве грузового корпуса судна стыковочного корпуса позволяет:

- свести операции погрузки-разгрузки судна к одной операции, что позволяет многократно уменьшить время стоянки судна в порту;

- увеличить оборачиваемость судна.

В итоге по большому счету все это приведет к решению главной проблемы морских грузоперевозок - кардинальному ускорению операций грузообработки, снижению себестоимости грузоперевозок и повышению безопасности плавания судна.

Предлагаемая конструкция транспортного судна - тримарана-U - отвечает современным требованиям и тенденциям развития строительства судов - модульно-агрегатным методам их постройки.