Корпус непотопляемого судна
Полезная модель «Корпус непотопляемого судна» относится к судостроению, а именно к рыболовецким траулерам, нефтеналивным судам т.е. к судам повышенной надежности в эксплуатации.
Сущность полезной модели заключается в том, что при возможности использования в судостроении легкого пенистого некорозируемого материала типа пеностекла - корпус судна приобретает новые эксплуатационные свойства, как например, непототляемость. При этом, снижается металлоемкость изделия и его себестоимость.
Полезная модель относится к судостроению, а именно к морским и речным судам типа нефтеналивное судно, рыболовецкий траулер. К современным судам предъявляют два основных требования, основанные на экологической безопасности: надежность конструкции и максимально возможная плавучесть в случае аварии.
Известны непотопляемые суда выполненные из дерева или другого легкого материала, которые не тонут, будучи полностью заполненные водой. Эти суда, имеют общий недостаток - недостаточная прочность конструкции во время шторма. Известны современные металлические суда, непотопляемость которых основана на особенностях конструкции предусматривающей наличие герметичных отсеков - служебных помещений, кают и т.п., например, «Титаник». Статистика эксплуатации таких судов показала либо переворачиваемость их во время шторма днищем кверху, либо постепенное затопление за счет выдавливания водой того воздуха, который содержался в емкостях с недостаточной герметичностью. Наиболее близким техническим решением к заявляемой полезной модели является решение по патенту №2017649 RU от 15.08.94 г., в котором значительное увеличение плавучести обеспечивается за счет намораживания части воды окружающей судно и прикрепление образованной ледяной массы к корпусу. Из-за различия в удельном весе льда и металла из которого состоит корпус судна появляется возможность повышения плавучести. Однако, энергетические затраты на образование и поддержание ледяного панциря, а также усложнение конструкции судна и увеличение его стоимости являются недостатком не позволяющим широко использовать такие суда. Исключить этот недостаток можно за счет прикрепления к корпусу судна другой
плавучей массы, обладающей большей плавучестью, т.е. меньшим удельным весом и не требующей энергетических затрат в процессе эксплуатации судна.
Задачей, на решение которой направлена полезная модель, является непотопляемость судна при снижении его себестоимости. Техническим результатом достигаемым в заявляемой полезной модели является повышение плавучести судна при повышении его эксплуатационной надежности и снижении металлоемкости.
Согласно полезной модели заявляемый технический результат достигается тем что корпус судна содержащий металлическую обшивку снабжен плавучим материалом не поддающимся коррозии в морской и пресной воде, например, пеностеклом составляющим по объему при полностью погруженном в воде судне подъемную (выталкивающую) силу больше веса судна, при этом, положение центра тяжести судна установлено ниже центра подъемной силы всех составляющих элементов (агрегатов). судна. Создать такое судно возможно, если использовать предлагаемую полезную модель, конструкция которой поясняется следующими фигурами чертежей:
Фиг.1 - проекции блочной конструкция судна (вид сбоку - вверху, вид сверху - посредине и вид спереди - внизу.)
Фиг.2 - схема сил, действующих на полезную модель и восстанавливающий момент в 5 вероятных эксплуатационных положениях.
Судно 1 (фиг.1) содержит металлическую обшивку 2 на бортах, на днище и на палубе. В зоне днища установлены силовые механизмы и килевая часть 3, а на палубе - палубные надстройки 4. По периметру судна, к обшивке 2 прикреплены блоки пенистого стекла 5.
Работает полезная модель следующим образом. При штатной ситуации - поверхность воды находится в зоне ватерлинии судна (фиг.2, вверху) эксплуатация происходит обычным, существующим в навигации порядком. При накрытии судна штормовой волной или при почти полном затоплении
судна (Фиг.2, внизу) в случае пробоины или местной разгерметизации обшивки водная поверхность находится ниже уровня палубы, на 2-5% высоты корпуса судна обозначенной величиной Н. Для того чтобы судно сохранило плавучесть и не перевернулось днищем кверху (в центре) т.е. сохранило свои плавучие свойства и в таком положении могло быть отбуксировано с сохранением перевозимых грузов и людей, подъемную силу блоков 5 из пеностекла выбирают таким образом, чтобы она на 3-5% была больше силы тяжести конструкции судна 1. Это способствует как незатоплению палубы и палубных надстроек 4, так и восстановлению обычного вертикального положения судна при почти полном затоплении (Фиг.2, внизу.) Действительно, в центре фиг.2 показаны 3 возможных положения судна во время шторма и схема сил на судне, которые объясняют наличие восстанавливающего момента для приведения судна в эксплуатационное полузатопленное положение. Так, сила веса G судна и подъемные (выталкивающие) силы Y расположены так, что всегда создают восстанавливающий момент судна. В центре Фиг.2 показано положение так называемого «безразличного равновесия», когда малейший наклон судна вызывает восстанавливающий момент (справа). Положение центра тяжести судна с учетом почти полного затопления располагают ниже центра подъемной силы блоков 5 и с учетом возможных воздушных отсеков в зоне под верхней палубой судна, которые могут быть учтены как запасные источники расчетной подъемной силы Y от блоков 5. Зона днища 3, с силовыми механизмами и килевой частью, выполнена наиболее тяжелой по сравнению с остальными конструктивными зонами судна и способствует установлению судна в нормальное эксплуатационное положение при почти затопленном погружении (Фиг.2, внизу).
Приведенные варианты наиболее тяжелых условий эксплуатации судна изготовленного по предмету полезной модели и созданная ею расположение, величина и взаимодействие сил подтверждают достижение поставленных задач и целесообразность предлагаемой полезной модели.
Корпус судна, содержащий металлическую обшивку, охватывающую днище, борта и верхнюю палубу, отличающийся тем, что бортовая часть по всему периметру снабжена плавучим материалом, не поддающимся коррозии в морской и пресной воде, например, пеностеклом, составляющим по объему при полностью погруженном в воде судне подъемную (выталкивающую) силу больше веса судна, при этом положение центра тяжести судна установлено ниже центра подъемной силы всех составляющих элементов корпуса.
