Устройство для подъема и транспортировки затонувших объектов
Устройство может быть использовано для выполнения аварийно-спасательных работ на море, подъема со дна водоемов и последующей транспортировки затонувших кораблей и других объектов. Устройство содержит необходимое количество пустотелых эластичных оболочек, выполненных с возможностью заполнения сжатым газом, возможностью соединения друг с другом и возможностью быть закрепленными на наружной поверхности затонувшего объекта. Эластичные оболочки выполнены с возможностью быть закрепленными на наружной поверхности спасательного судна, и быть гибкими настолько, чтобы повторять ее форму, а также иметь возможность выполнять функцию захватов для затонувшего объекта, при этом каждая из оболочек разделена перегородками на n-е количество автономных герметичных камер. Предпочтительно, чтобы эластичные оболочки были выполнены с возможностью подачи в них сжатого газа, полученного взаимодействием химических реагентов с забортной водой. Новый технический результат, достигаемый заявленным решением, заключается в расширении сферы применения устройства на основе эластичных оболочек, надуваемых сжатым газом. При заполнении эластичных оболочек сжатым газом они принимают проектную форму и за счет разности давлений между внешней средой и расчетным избыточным давлением внутри оболочек выполняют функцию подъема и транспортировки захваченного объекта, которую можно осуществлять под водой, не поднимая на поверхность спасаемый объект.
Полезная модель относится к судоподъемным работам и может быть использована для выполнения аварийно-спасательных работ на море, подъема со дна водоемов и последующей транспортировки затонувших кораблей и других объектов, в том числе с целью очистки дна морей.
Из практики известно, что отрыв корабля, других затонувших объектов от грунта и их последующая транспортировка, чаще всего, связаны с разрушениями объекта, поэтому при создании средств для этого назначения специалисты, в том числе, используют приемы по уменьшению водоизмещения поднимаемого объекта, установку на наружной поверхности объекта спасательных средств, которые после использования могут быть удалены.
В качестве спасательных средств известно использование устанавливаемых на наружной поверхности объекта эластичных оболочек, надуваемых сжатым газом, в том числе воздухом.
Так из уровня техники известно устройство для подъема судна (патент РФ на полезную модель №39612, публ. 10.08.2004). Известное устройство выполнено в виде эластичных оболочек, состоящих из отдельных или соединенных между собой секций, которые при помощи гибких элементов, например, канатов, закрепляются на бортах судна ниже ватерлинии. При этом, эластичные оболочки могут быть изготовлены из современных высокопрочных синтетических материалов (полиэстер, прорезиненная ткань и т.д.), которые выдерживают высокие нагрузки на прокалывание и разрыв. Оболочки снабжены жестким защитным экраном или защитной сеткой от повреждения плавающими предметами, например, льдом.
Область применения известного устройства ограничена. Оно может быть использовано только при недостаточной глубине фарватера, при
свободном плавании судна для преодоления им мелководных участков, например, порогов, перекатов на реках, недостаточно глубоких каналов.
Принцип действия известного устройства заключается в том, что объем эластичных оболочек, заполняемых близким к атмосферному давлению воздухом, в каждом конкретном случае подбирается таким образом, чтобы за счет подъемной силы при данной грузоподъемности обеспечивался подъем судна из воды на необходимую для свободного прохождения преодолеваемого мелководного участка водной акватории высоту.
Подобный принцип известен давно, он заложен в устройстве с названием: «Надувной подъем для транспортировки севших на дно кораблей по мелководью» (патент DE 4138728, публ. 10.12.1992). Устройство содержит также необходимое количество эластичных (резиновых) оболочек, накачиваемых воздухом. Резиновые оболочки армированы изнутри волокном и окружены снаружи сетью, которая улучшает их посадку под водой. Концы оболочек сварены, и в них расположены фланцы для крепления оболочек с сеточным корсажем с помощью тросов к корпусу корабля. Полые оболочки располагают вокруг севшего на дно корабля, накачивают воздухом, сеть при этом натягивается. После поднятия корабля воздух выпускается, вся надувная конструкция всплывает наверх и легко может быть удалена. При этом после осуществления подъема воздух на одной стороне судна спускается и сеть ослабляется. Подъемная сила направляется к поверхности воды, и спасаемое судно может быть свободно отбуксировано под килем корабля с буксиром.
Область применения этого устройства также ограничена. Оно может быть использовано для оказания помощи при кораблекрушении для подъема ушедших на дно кораблей и транспортировки тяжелых кораблей по мелководью или рекам с естественно низким уровнем воды, например, для удержания киля корабля от соприкосновения с грунтом или
возможности его облегчения. Считаем, что при этом в случае разрушения корабля не обеспечивается его подъем целиком за один цикл спасательных работ, а в случае повреждения оболочек возможен не только перекос системы, но и ее опрокидывание. Недостатками устройства для подъема тяжелых судов, в т.ч. подводных лодок, являются, во-первых, сложность и ненадежность закрепления оболочек на корпусе судна; во-вторых, сложность заполнения атмосферным воздухом оболочек, находящихся на осевшем на дно судне; к тому же подъем связан с поверхностью моря, а следовательно, зависит от погодных условий и невозможен в условиях шторма или акватории, покрытой льдом.
Задача настоящего технического решения состоит в создании устройства на основе эластичных оболочек, надуваемых сжатым газом, позволяющего поднимать цельносборные затонувшие объекты с больших глубин и транспортировать их, в том числе под водой, независимо от штормовой и ледовой обстановки на море и времени года.
Для решения поставленной задачи предлагается устройство для подъема и транспортировки затонувших объектов, содержащее необходимое количество пустотелых эластичных оболочек, выполненных с возможностью заполнения сжатым газом, возможностью соединения друг с другом и возможностью быть закрепленными на наружной поверхности затонувшего объекта, эластичные оболочки выполнены с возможностью быть закрепленными на наружной поверхности спасательного судна, в т.ч. подводной лодки, и быть гибкими настолько, чтобы повторять ее форму, а также иметь возможность выполнять функцию захватов для затонувшего объекта, при этом каждая из оболочек разделена перегородками на n-е количество автономных герметичных камер.
Предпочтительно, чтобы эластичные оболочки были выполнены с возможностью подачи в них сжатого газа, полученного взаимодействием химических реагентов, в частности гидрореагирующих металлов, с забортной водой. При этом сжатый газ закачивается в оболочки под избыточным давлением окружающей среды, т.е. не атмосферы, а воды, что делает устройство автономным, не связанным с поверхностью моря и атмосферой.
Сущность заявляемого технического решения заключается в том, что новое устройство, в отличие от аналогов, является не воздушной подушкой с неизменной геометрией, а может принимать любую форму, облегая затонувший объект, в зависимости от его конфигурации, а также позволяет объединить спасательное судно и затонувший объект в единую систему обтекаемой формы, что исключает в случае повреждения отдельных камер оболочки перекос и опрокидывание спасаемого судна или его неравномерную эксцентричную подвеску на аварийно-спасательном средстве (подъемнике), а также позволяет транспортировать затонувший объект целиком, без его поломки и предварительной разрезки.
Деление эластичной оболочки на большое количество мелких герметичных камер увеличивает гибкость оболочек и позволяет системе принимать необходимую форму, а, следовательно, позволяет осуществлять транспортировку объектов любой конфигурации.
При этом объем эластичных оболочек, заполняемых сжатым газом, в каждом конкретном случае подбирается таким образом, чтобы за счет подъемной силы при данной грузоподъемности обеспечивался отрыв судна от грунта и его транспортировка, в том числе подводная, в захвате из оболочек, с помощью спасательного судна.
Новый технический результат, достигаемый заявленным решением, заключается в расширении сферы применения устройства на основе эластичных оболочек, надуваемых сжатым газом.
Устройство и его работа иллюстрируется рисунками, где на фиг.1 изображено заявленное устройство, охватывающее корпус затонувшего объекта; на фиг.2 - одна из эластичных оболочек, разделенная перегородками на автономные герметичные камеры; на фиг.3 - устройство в рабочем состоянии; на фиг.4 - схема захвата устройством, расположенном на спасательном судне затонувшего объекта, на фиг.5 - вид сбоку; на фиг.6 - спасательное судно и затонувший объект, охваченные устройством, на фиг.7 - вид сбоку; на фиг.8 - транспортировка затонувшего объекта спасательным судном.
Для каждого конкретного случая, в зависимости от габаритов, веса и формы затонувшего объекта подбирается геометрия эластичных оболочек, их количество, объем необходимого сжатого газа для создания подъемной силы.
Эластичная оболочка 1 выполнена из синтетической, многослойной газонепроницаемой ткани заданной прочности с покрытием, устойчивым к морской воде. Для повышения прочности оболочек между слоями ткани проложена усиливающая сетка 2. С целью увеличения гибкости оболочек каждая из оболочек перегородками 3 разделена на автономные герметичные камеры 4.
Камеры 4 можно назвать еще и «камерами живучести», т.к. их наличие позволяет продолжать подъем затонувшего объекта и в случае повреждения отдельных камер либо, в крайнем случае, транспортировать затонувший объект в порт на той глубине, насколько позволит архимедова сила.
Для соединения оболочек между собой устройство снабжено стыковочными поясами 5, в сквозные карманы 6 которых вставлены соединительные тросы (ванты) 7. Для закрепления на наружной поверхности затонувшего объекта 8 и спасательного судна 9 оболочки могут быть снабжены вакуумными присосками 10, а также силовой катенарной подвеской, узлы крепления которой заканчиваются
специальными замками 11 для крепления грузовых ремней 12, длина которых регулируется по необходимости.
Экономически будет более выгодно, если для создания в оболочках подъемной силы будет использован не сжатый воздух, а сжатый газ, полученный взаимодействием химических реагентов с забортной водой. В качестве реагентов могут быть использованы щелочные металлы. При этом химические реагенты находятся на спасательном судне, что, как отмечалось ранее, обеспечивает независимость работы устройства от атмосферы и погодных условий на поверхности моря.
В данном примере в качестве затонувшего объекта и спасательного судна изображена подводная лодка.
Спасательная подводная лодка, на которой находится заявленное устройство, устанавливается над затонувшей подводной лодкой. Заявленное устройство в этом случае имеет соответствующую геометрию, а именно, верхняя часть выполнена с возможностью охвата корпуса спасательной подводной лодки, а нижняя - выполнена в виде захватов для корпуса спасаемой подводной лодки.
Устройство собирают из необходимого количества эластичных оболочек, закрепляют на спасательном судне и на затонувшем объекте и с помощью грузовых ремней 12 превращают обе лодки в единую систему.
При заполнении эластичных оболочек сжатым газом с избыточным давлением они принимают проектную форму и, за счет разности давлений между внешней средой и расчетным избыточным давлением внутри оболочек, выполняют функцию подъема и транспортировки захваченного объекта, которую можно осуществлять под водой, не поднимая на поверхность спасаемый объект.
После проведения спасательных работ устройство демонтируется и может быть пригодно для многократного использования.
1. Устройство для подъема и транспортировки затонувших объектов, содержащее пустотелые эластичные оболочки, выполненные с возможностью заполнения сжатым газом, возможностью соединения их друг с другом и возможностью быть закрепленными на наружной поверхности затонувшего объекта, отличающееся тем, что эластичные оболочки выполнены с возможностью быть закрепленными на наружной поверхности спасательного судна, и быть гибкими настолько, чтобы повторять ее форму, а также иметь возможность выполнять функцию захватов для затонувшего объекта, при этом каждая из оболочек разделена перегородками на автономные герметичные камеры.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что эластичные оболочки выполнены с возможностью подачи в них сжатого газа, полученного взаимодействием химических реагентов с забортной водой.
