Самоходная подводная гостиница

Полезная модель относится к строительству гидротехнических сооружений под водой.

Самоходная подводная гостиница, монолитная в три этажа с круглой стеной, что обеспечивает обтекаемость и плавность поворотов при движении, содержит 17 двухместных спальных номеров и служебный для операторов, для управления и связи, круглосуточного дежурства, для хозяйственных нужд. Каждый номер, например, общей площадью 13,292 м² имеет шлюзовую камеру, большое панорамное окно, например, в 5,55 м² , мебель, предметы уюта, отдельное бытовое помещение с вакуумным биотуалетом, умывальной раковиной с использованием приемов космического самообслуживания при ограничениях с пресной водой. На нижнем этаже в трех номерах имеются в полу смотровые окна-колодцы, в других трех - аквариумы в виде емкостей-карманов вдоль стены под окном для хранения собранных представителей флоры и фауны.

Отсек регуляции плавучести для вертикальных перемещений выполнен в виде центральной вертикальной трубы и двух отводных труб в балластном отсеке, например, объемом 7,63 м³ . Вокруг трубы выполнена от люка круговая лестница, на верху трубы имеется помещение для лебедки со шлангом воздуховода на барабане. Подача воздуха обеспечивается через насадку незаливаемости с закрепленными на ней маячком, антенн телевизионной, мобильной связи и систем GPS/ГЛОНАСС. Насадка вкручена в цилиндр, проходящим монолитно через поплавок с положительной плавучестью в 1,9 т и затем соединяющийся с воздуховодом.

В балластном отсеке находятся: отдельный груз - ограничитель погружения, две отводные трубы с насосами для вертикальных перемещений и две водяные турбины для горизонтальных передвижений здания, которые могут замещаться 2-4 электрическими реверсивными двигателями на "кормовой" стороне на уровне пола нижнего этажа. На дне здания осуществлена подстилка из автомобильных или тракторных шин. Выполненная балластировка здания обеспечивает его устойчивость - положение центра подъемной силы намного выше центра его тяжести.

Предложены: применение универсальной формулы расчета плавучести тела по закону Архимеда в виде двух производных формул для определения положительной плавучести здания гостиницы и высоты балластного отсека требуемой массы для балансировки здания и выхода на нулевую плавучесть. Технические результаты - возможность постройки и эксплуатации, вертикальных и горизонтальных передвижений самоходной подводной гостиницы с безопасным и комфортным жизнеобеспечением отдыха гостей и работы операторов с подводными выходами для готовых желающих.

Полезная модель относится к строительству гидротехнических сооружений под водой. Для подводного дома используют возможности колокола, в котором при погружении создается сжимаемое давлением воды воздушное пространство. Другими устройствами являются комплексы на основе перемены плавучести, включающие качества подводных лодки, дома, перемещающегося аппарата, лаборатории - "Бентос - 300" (Королев А.Б. Бентос - 300, пять тысяч часов под водой. Москва, ВНИРО, 1992 г.) и которые широко используют системы сухих и водных камер с переходами из одной в другую и выходами в водное пространство или в шлюзовые камеры других строений. Дополнительный аналог-техническое описание погружаемой барокамеры-подводный отель (Материалы международной научно-практической конференции "Развитие подводной деятельности в СССР и России", Москва, Конфедерация подводной деятельности России, 2006 г. (статья Кухтарова B.C., стр.167-169). Однако доставка такой барокамеры и тяжеловесного балласта требуют баржу, доставка людей к камере-отелю выполняется на катере, снабжение сжатым воздухом, электроэнергией, пресной водой, продуктами питания, питьевой водой, средствами связи - с берега или с обеспечивающего судна. Стоянка отеля фиксирована, погружение с помощью лебедок-подтяжка к донному балласту с отрицательной плавучестью большей, чем положительная плавучесть барокамеры-отеля водоизмещением 100 т, предназначена для туристов и дайверов. Прототип самоходной подводной гостиницы отсутствует.

Для однородных материалов (или их образцов), по их использованным массам и объемам, а также в совокупности из них отдельных отсеков, секций, этажей и всего корпуса здания плавучесть может рассчитываться по универсальной формуле, исходя из закона Архимеда (Свидетельство ФГУП "ВНТИЦ" №73200700004 от 22 января 2007 г. на интеллектуальный продукт: "Универсальная формула расчета плавучести тела по закону Архимеда"), заявлена Монаховым В.П.: , где

Мт - масса тела, в г или т;

ж - относительная плотность жидкости, в г/см ³ или т/м³;

т - относительная плотность тела, в г/см ³ или т/м³;

Пт - плавучесть тела в г или т.

Цель полезной модели разработать устройство подводной гостиницы в отдельном здании с безопасным и комфортным жизнеобеспечением пребывания и отдыха гостей и труда работников гостиницы на основе перемены плавучести с учетом меняющегося балласта, с возможностью управляемых вертикальных и горизонтальных передвижений.

Для осуществления цели предлагается, например, 3х этажное здание монолитного цементирования с круглой стеной (обеспечивает при движении обтекаемость и плавность поворотов), содержащим на каждом этаже 6 секций - 6 отдельных номеров на два вместе или раздельно, одно над другим или висящими, подтягивающихся к потолку, спальных места. Один номер на верхнем этаже - служебный, используется для управления и связи, круглосуточного дежурства операторов, их отдыха, для хозяйственных нужд. Здание с прозрачной крышей - верхней палубой, с подсветкой крыши изнутри верхнего этажа может иметь кольцевой дренажный внизу бортик, например, в 10 см и козырек. Вход в него совершается с палубы, а также через шлюзовые камеры. По оси вертикали здания от верха палубы до балластного отсека вниз проходит герметичная вертикальная труба из нержавеющей стали толщиной 1 см, внешним радиусом 0,6 м, S воздушного сечения = 1,093 м² с полным перекрытием на отметке от верха 1,325 м стальной донной перегородкой и дверью, образуя отдельное помещение объемом 1,4264 м ³ и массой стенок 0,562 т для лебедки с барабаном и воздуховодом на нем, с электроприводом и системой зубчатых и при необходимости цепной передач ручного вращения барабана. Далее вниз труба высотой 6,81 м, S поперечного сечения стенки = 0,0374 м ² продолжается до балластного отсека, с погружением в него на 18 см, соединяясь с арматурой отсека, имея две отводные трубы по диаметру балластного отсека спереди назад с внутренним радиусом 8 см, толщиной стенок 1 см, суммарной массой отсека 2,502 т. При этом во внешние торцы труб герметично заподлицо с внешней стеной здания спереди вставлен насос подачи воды в отсек, сзади - насос откачки воды с переключателем электропитания от аккумулятора. В целом часть вертикальной и отводные трубы с насосами составляют отсек регуляции плавучести здания объемом 7,63 м ³ Пространство отсека регуляции для вертикальных перемещений в 2 м³ заливается водой и учитывается в отрицательной плавучести гостиницы, при откачивании этой воды происходит подъем здания от нулевой плавучести, другие 2 м ³ используются для залива водой от нулевой плавучести на погружение здания, остальные 3,6 м³ - на балансировку тяжести до 34 проживающих и 2 операторов - работников гостиницы с их индивидуальными массами веса, вещей и снаряжения до 100 кг, т.е. до 3,6 т всех находящихся на борту гостиницы (часть пространства трубы используется на воздуховоды в номера мультисплит-системы кондиционера). Воздух в отсек регуляции входит и выходит через горизонтальную трубку, перекрываемую пробкой-заглушкой при аварии отсека регуляции, приваренную к дну помещения лебедки и выходящую наружу в пространство коридорного кольца. Уровень залитой воды в отсеке регуляции определяется датчиками электроакустического или электронноакустического приборов. От крыши - верхней палубы до пола нижнего этажа вокруг трубы, приваренная к ней и к

арматуре стены коридора имеется винтовая лестница с поэтажными площадками шириной коридора от трубы до стен бытовых помещений 0,9 м и спуском очередного лестничного марша под концом предыдущего. Бытовые помещения расположены между кольцевым коридором и номерами по 1,96 м² на каждый номер при его общей площади 13,292 м², имеют вакуумный биотуалет, умывальную раковину с использованием приемов космического самообслуживания в условиях ограничений в пресной воде, зеркало, хозяйственный шкаф, вешалку, полки и др. В трех номерах нижнего этажа перед окном выполнены прозрачные емкости-карманы с заливом воды для хранения собранных представителей флоры и фауны или для аквариума, например, вдоль окна длиной 3,64 м, высотой 0,5 м, шириной 0,3 м, вместимостью 0,546 м³ вливаются 0,5 т воды, при этом насосы подачи и откачки работают с массой воды, учитываемой в балансировке плавучести. В полу трех других номеров нижнего этажа и в балластном отсеке выполнены, например, из стеклопласта радиусом 0,4 м и толщиной 11 см, массой трех окон 0,373 т смотровые окна-колодцы с фонарями для подсветки, а также отдельный груз с лебедкой и барабаном, электроприводом и коробкой передач для ручного использования, размещенных на полу под лестницей, с тросом и втулкой в полу и обособленным отдельным грузом в балластном отсеке. В последнем находятся низ вертикальной трубы и две отводные трубы отсека регуляции, две водяные турбины с передаточными механизмами и силовыми установками или 2-4 электрических реверсивных двигателя для горизонтальных передвижений с ручным или автоматическим режимом управления. Масса балластного отсека определяется расчетным путем. Вне здания имеются поплавок вверху вместе с воздуховодом и внизу дно из резиновых автомобильных или тракторных шин. Выполненная балластировка здания обеспечивает его устойчивость. Положение центра подъемной силы - быть высоко над центром его тяжести.

Подача воздуха обеспечивается с поверхности воды через насадку незаливаемости от дождя, боковой волны с эффектом миниколокола в виде удлиненного перевернутого стакана с воздухозаборными отверстиями в нижней конусообразной стенке внутри стакана, соединенной с втулкой насадки, вкрученной на верх цилиндра, монолитно проходящего через втулку полусферического воздушного пластмассового поплавка радиусом 1 м и больше, обеспечивающим положительную плавучесть от 1,9 т, являющимся ограничителем глубины погружения, а также способным держать здание при ручном наматывании арматурного шланга воздуховода на барабан лебедки при аварийном подъеме гостиницы при отсутствии электричества и "севшем" аккумуляторе. При горизонтальных передвижениях поплавок подтягивается воздуховодом, длина которого определяет максимум погружения, например, 30 м. Нижний конец воздуховода с краю барабана

вставлен внутрь его цилиндра, проходящего по центру барабана и образующего вместе с боковыми большими зубчатыми шестернями барабана и им самим единое монолитное целое. Лебедка состоит из двух стоек с двойными стенками. Изнутри сторон обеих внешних стенок имеются на осях с подшипниками по 3 малых шестеренок, находящихся относительно центральной оси барабана и цилиндра под углом 120°, с зубцами, вставленными в зубцы больших боковых шестерен барабана. Цилиндр крепится на подшипниках внешних стенок стоек лебедки. Воздуховод выведен наружу и через сальниковую манжету и подшипник воздухозаборного отверстия вставлен в кондиционер. Вторая - внутренняя стенка стоек имеет отверстие больше диаметра барабана и закрывает большие боковые шестерни и малые шестеренки от шланга воздуховода на барабане. Зубчатая передача ручного вращения барабана может соединяться снаружи стойки лебедки и снаружи стенки трубы, через которую на подшипнике может быть выведен цилиндр с шестерней на конце, свободном от воздуховода, в коридор или от малой шестеренки через подшипник внешней стенки стойки и ее продленную ось, проходящую через подшипник в стенке трубы, и на которую вставляется рукоятка вращения. При необходимости для удобства ручного вращения на внешней стене трубы крепятся на осях две шестеренки с цепной передачей. На одной из стоек устанавливается стопор вращения большой шестерни с регуляцией снаружи трубы, а одна из малых шестеренок внизу имеет зубчатую передачу от электромотора на вращение барабана. При подъемах и спусках здания поплавок, воздуховод, проходящий через втулку в верхнем дне вертикальной трубы с отверстием, сдвинутым в сторону от входного люка, и лебедка с приводом работают в автоматическом режиме. От кондиционера отводятся воздуховоды мультисплит-системы для обеспечения подачи воздуха в каждый номер. Избыток и выдыхаемый воздух через проходные у потолка трубки, с возможностью перекрытия пробками-заглушками при конкретных авариях, через кольцевые стены между номерами и бытовыми помещениями, между последними и коридором принудительно выходят через размещенные мембранные клапаны в крышке входного люка. Кондиционер перекрывается при открытии отвода воздуховода на компрессор для зарядки баллонов аквалангов. На верху насадки воздуховода установлены маячок, антенны телевизионной, мобильной связи, систем GPS/ГЛОНАСС с проводами через воздуховод и корпус кондиционера на пульт управления. Перед штормовой погодой гостей рекомендуется выселить, насадка воздуховода вкручивается по цилиндру до перекрытия дном стакана подачи воздуха. Открываются верхние два и два нижних отверстия поплавка, обычно закрытые крышками, для заполнения поплавка водой и ухода вместе со зданием,

управляемым двумя операторами, под воду на время шторма (масса тяжести отсутствующих гостей компенсируется заливом воды).

Входной-выходной люк выполнен рядом с торцевым дном центральной вертикальной трубы с оребрением отверстия в металлическом каркасе радиусом 35-40 см, закрываемом снаружи или изнутри сторон отверстия слегка выпуклой крышкой с ребрами жесткости изнутри и ручками, боковые отводы которых штырями выходят наружу и удерживают крестовину от горизонтального вращения. Вертикальный удлиненный запорный винт с вентилями на концах свободно проходит через крестовину с упором ее держателей в кронштейнах в полки-зацепы и в их закрытую боковую стенку в каркасе отверстия. При его выкручивании из неподвижного цилиндра с резьбой в центре крышки, подвижной и неподвижной плашками на винте крестовина отжимается наружу, а крышка с вакуумной износостойкой резиной в круглой канавке, приходящейся на оребрение отверстия, поджимается к корпусу люка. При открытии люка крышка опрокидывается вентилем на палубу через блок с держателем, который другим концом закреплен на подшипнике под вентилем винта. Шлюзовые камеры номеров гостиницы имеют отверстия в стене здания из водоема и в стенах камер из помещения номера, используют такое же техническое решение закрытия и открытия отверстий. При этом в каждой камере шлюза имеется насос откачки воды с дублированием кнопки включения и выключения в помещении номера. Также в низу стенки каждой камеры у пола выполнено перекрываемое отверстие из помещения для аварийной откачки воды из помещения насосом камеры и обеспечены вверху входное и выходное отверстия с клапанами для воздуха из и в камеру в и из помещения. Под отверстиями выполнены полки-ступени для удобства входа и выхода. В дырку на вентильном кольце в шлюзовой камере вставляется крепежный тросик с креплением к стене, что служит замком вращения вентиля и затруднением проникновения посторонних из водоема.

В 2,0 м по обе стороны от вертикальной оси строения и параллельно диаметру, по которому проходят отводные трубы отсека регуляции, т.е. спереди назад выполнены две водяные турбины с реверсивным управлением, вмонтированные в пол нижнего этажа силовой установкой и передаточным механизмом, а в балластный отсек - в виде двух цилиндров, внутренним радиусом, например, 8 см, толщиной стенок 1 см, изнутри покрытых водоотталкивающим покрытием, длиной 10,247 м сквозным каналом от переда до выхода на "корме". В средней части цилиндров установлены передаточные механизмы и гребные винты, которые приводятся во вращательное движение силовыми установками.

Площадь сечения между двумя стенками цилиндра 0,005338 м², V нержавеющей стали стенки цилиндра = 0,0546984 м³, М двух цилиндров = 0,861 т, что в целом (с установками,

механизмами, винтами) составляет 0,9 т. Альтернативой водяным турбинам с силовой установкой внутри здания гостиницы является использование 2-4 электрических реверсивных двигателя, закрепленных, в том числе вцементированных в стену или в пол, например, нижнего этажа крепежных кронштейнов, в "кормовой" части здания общей массой до 0,3 т.

При вертикальных погружениях здание гостиницы может совершать посадки на дно на заранее подготовленные горизонтальные площадки, свободные от камней, рифовых зарослей, водорослей, без вреда для фауны. Дно здания с пространством для смотровых окон-колодцев и отдельного груза выстилается двумя слоями автомобильных или тракторных шин, масса которых может составить 0,95 т, объем 0,56 м³, отрицательная плавучесть - 0,39 т. Отдельный груз-ограничитель длиной выпускаемого троса обратной глубине погружения, например, выполнен с центром размещения под лестницей нижнего этажа с креплением троса на лебедке с барабаном и прохождением троса через герметичные сальниковые манжеты и вцементированную балку с втулкой через пол и часть балластного отсека к грузу в виде круглой плашки, например, высотой 15 см, радиусом 37,3 см, весом 367 кг, отрицательной плавучестью - 301,5 кг. Ложась на дно груз снижает отрицательную плавучесть здания на - 301,5 кг и, если воды на погружение было залито меньше 0,3 т, то погружение прекращается, если было залито больше, погружение замедляется, поэтому до менее 0,3 т залив воды необходимо сделать заранее. При подъеме и горизонтальных передвижениях груз подтягивается к дну здания дистанционным или местным управлением работы лебедки с электроприводом, а также предусмотрена коробка зубчатых передач для вращения барабана лебедки руками или ногами, также предусмотрен сброс груза в аварийной ситуации.

В качестве примера приводится расчет взаимосвязей масс и объемов, создающих положительную и отрицательную плавучести составных частей и в целом всего здания гостиницы при следующих конструктивных особенностях и исходных данных. Внешний радиус здания 5,5 м, площадью 94,985 м². Здание выполнено с крышей, толщиной, например, 12,5 см из прозрачного стеклопласта относительной плотности 2,25 г/см ³ и железобетонных относительной плотности 5,6 г/см ³ внешней стены, например, толщиной 12,5 см, трех этажных полов толщиной, например, по 16 см и по 6 межсекционных межномерных вертикальных стен на каждом этаже толщиной, например, 9 см каждая, включающая боковую стену помещения номера высотой потолка 2,45 м и его бытового помещения, а также толщиной, например, 9 см внутренние кольцевые стены между номерами и бытовками, между бытовками и кольцевым коридором с лестницей и трубой. Входные двери в номер из кольцевого коридора выполняются, например, деревянные с

замком, до номера имеется проход с одной боковой стороны вдоль межсекционной стены, с другой - входом в бытовое помещение и входом в номер, при этом двери могут быть раздвижными, складывающимися гармошкой или отсутствовать, используя шторы. В номере напротив входа в углу наружной стены и межсекционной размещена шлюзовая камера шириной 0,9 м и глубиной 1 м, высотой 2,2 м, созданы современный интерьер и удобства. Часть внешней стены из железобетона толщиной 12,5 см используется для стенки шлюзовой камеры, в ней выполняется входное-выходное отверстие с оребрением в металлическом корпусе, отступив от шлюзовой камеры, от межсекционной перегородки другого угла и от пола, например, 0,5 м, а от потолка 0,45 м с торчащими концами арматуры в определенных местах выполняется герметичное вцементирование и вплавление основной части внешней стены каждого номера-панорамного окна из прозрачного стеклопласта толщиной 11 см. Для удобств в расчетах используется величина средней длины внешней стены, т.к. рамка окна изнутри здания уменьшена, а снаружи увеличена, толщина железобетонной стены 12,5 см, а стеклопласта панорамного окна 11 см, поэтому определение объемов и масс материалов определяем, исходя из их площадей, с последующим умножением на толщину стены или окна и умножением на относительную плотность. Погрешности в пределах допустимого, например, площадь поперечного сечения внешней стены 4,268438 м² практически равна средней длине стены 34,1475 м, умноженной на ее толщину 12,5 см, что равно 4,2684375 м². Производим наполнение составных частей здания конкретными данными: Внешний R здания = 5,5 м, Толщина внешней стены = 12,5 см, R здания изнутри = 5,375 м, S здания = 94,985 м², S здания изнутри = 90,71656 м². Длина внешней стены = 34,54 м. Длина внешней стены изнутри = 33,755 м. Средняя длина внешней стены = 34,1475 м, S поперечного сечения внешней стены из железобетона = 4,268438 м². Высота здания без балластного отсека = 7,955 м, S одного панорамного окна = 5,55 м², S всех панорамных окон = 99,9 м², V окна = 0,6105 м³ , V всех окон = 10,989 м³, М окна = 1,373625 т, М всех окон стены = 24,72525 т, S внешней стены по средней длине окружности здания = 271,64336 м², S внешней стены без окон = 171,74336 м² , V внешней стены из железобетона = 21,46792 м ³, М стены из железобетона = 120,22035 т, М внешней стены = 144,9456 т, V крыши = 11,873125 м³, М крыши = 26,714531 т, V полов = 43,543947 м³ , М полов = 243,8461 т. Внешний R центральной вертикальной трубы = 0,6 м, S сечения стенки трубы = 0,0374 м² . Высота трубы вместе с помещением лебедки = 8,135 м. Толщина трубы = 1 см, S воздушного сечения вертикальной трубы = 1,093 м². Высота помещения лебедки = 1,325 м, V внутри помещения лебедки = 1,4264 м³, М стенок помещения лебедки = 0,562 т. Длина двух отводных труб отсека регуляции = 9,8 м. Внутренний R двух отводных труб = 0,08 м, V отсека регуляции = 7,63 м³, М отсека регуляции = 2,502 т, R малой внутренней

кольцевой стены номера = 2,6 м. Ее длина = 16,328 м. Толщина внутренней стены = 9 см, R внутренней номерной стены со стороны бытовок = 2,51 см. Ее длина = 15,7628 м, S поперечного сечения внутренней номерной стены = 1,444 м², М кольцевой внутренней стены номеров = 19,81168 т, Длина двух межсекционных перегородок (стена номера и стена бытового помещения) = 3,695 м, М двух перегородок = 4,562586 т, М всех межсекционных перегородок здания = 82,126548 т, R внешней стены коридорного кольца = 1,59 м, Длина внешней стенки коридорного кольца = 9,9852 м, R внутренней стены коридорного кольца = 1,5 м, Длина внутренней стены коридорного кольца = 9,42 м, S поперечного сечения стены коридорного кольца = 0,873234 м², М стены коридорного кольца здания = 11,98077 т, М пластмассовых строительных материалов стенок бытовых помещений и других изделий с относительной плотностью 1,2 г/см ³ = 4,32 т, М лестницы с верхней палубы до низа = 0,44 т, М водяных турбин = 0,9 т, М двух лебедок с барабанами, с передаточными механизмами и электроприводами с воздуховодом или с тросом отдельного груза составляет 0,23 т, R смотрового окна-колодца = 0,4 м, толщина окна = 11 см, М стеклопласта трех смотровых окон = 0,373 т, М хозяйственного оборудования: холодильники, микроволновые печи, компрессоры, кондиционер с мультисплит-системой, аккумуляторы, телевизоры, мебель, предметы интерьера, умывальники, вакуумные биотуалеты, баллоны сжатого воздуха и многое другое = 6,92 т.

Итоговые данные: М металлоизделий = 0,562 т+2,502 т+0,44 т+0,23 т+0,9 т=4,634 т, М железобетонных изделий = 120,22035 т+243,8461 т+19,81168 т+82,126548 т+11,98077 т=477,98544 т, М стеклопласта = 24,72525 т+26,71453 т+0,373 т=51,81278 т, М пластмассовых изделий = 4,32 т, М заливаемой воды = 2 т+3×0,5 т=3,5 т, М гостей и двух операторов = 3,6 т, М хозяйственного оборудования гостиницы, в т.ч. номеров = 6,92 т. Итого: М здания=552,77222 т, V здания гостиницы = 755,60567 м³. Определяется положительная плавучесть здания без балластного отсека, например, в водоеме Черного моря - средняя относительная плотность воды 1,016 г/см³ по производной универсальной формуле: П строения = V строения × воды - М строения = 755,60567 м³ × 1,016 т/м³-552,77222 т=214,92314 т. При этом выявился необходимый размер балластного отсека для балансировочного выхода здания на нулевую плавучесть, который составил отрицательную плавучесть - 214,92314 т, причем знание плавучести - последняя величина позволяет по другой производной универсальной формуле плавучести: - П балластного отсека = V отсека × ( черноморской воды - железобетона), в которой подставив S×h вместо V, определить необходимую высоту балластного отсека при той же площади, как и у здания:

-214,92314 т=94,985 м² × hм × (1,016т/м³-5,6т/м ³)=435,41124 т/м × hм. h=0,4936095 м. V балластного отсека = 46,885498 м³, М балластного отсека = 262,55878 т, Высота всего

здания = 8,4486095 м, V здания по водоизмещению = 802,49117 м³, V здания по составным частям: 755,60567 м³ + 46,885498 м³ = 802,49116 м³ , М водоизмещения = 815,33102 т, М всего здания = 815,331 т, т.е. объемы и массы всего здания и водоизмещения равны, что обеспечивает нулевую плавучесть здания гостиницы для выполнения ее вертикальных перемещений. Следует отметить, что объемы двух турбин и двух отводных труб составляют 0,77 м³, которые вымещают 4,312 т железобетона, но сами трубы весят 1,273 т, т.е. железобетона необходимо 3,039 т, объемом 0,5427 м ³ и действительная высота здания с пустотами будет на 0,56 см выше, причем трубы турбин открытые и заполнены водой. Исходная позиция при пустом отсеке регуляции при стоянке у причала - гостиница возвышается на 8 см.

В районе цунами здание гостиницы делается с козырьком крыши, который перекрывает круглый верх стенки отдельной железобетонной емкости в виде чаши радиусом на 15-30 см больше радиуса здания гостиницы, выполненной в дне водоема. Горизонтальным проходом здание посредством крюка на отдельном грузе снимает покрывало консервирования чаши пленкой или брезентом с накопившимися отложениями ила, песка или остатков жизнедеятельности обитателей водоема. Сбросив в стороне отдельный груз с тросом и покрывалом, здание гостиницы опускается в чашу с корректировкой через три центра смотровых окон-колодцев и через стеклянный колпак, одеваемый на втулку, освобождаемую тросом отдельного груза, по отметинам на дне чаши, которые выявляются при подсветке фонарями смотровых окон-колодцев. Опустившись с учетом сжимания шинной подстилки здание до крыши оказывается той же высоты, что и стенка чаши. Козырек перекрывает чашу на уровне плоскости дна водоема, по которому прокатятся с донными отсосами завихрения цунами. Поднять и опрокинуть 815,331 т здания гостиницы цунами затруднительно. При этом воздуховод, максимально втянутый извне в помещение лебедки, около потолка подрезается, вставляется заглушка, которая проталкивается и забивается во втулку для воздуховода в торцевом дне вертикальной трубы, выталкивая остаток воздуховода наружу в свободное плавание вместе с поплавком. В помещении лебедки нижняя сальниковая манжета обволакивает заглушку и дополнительно удерживает ее вместе с запорной пластиной между двумя болтами, впаянными в торцевое дно вертикальной трубы, с гайками для поджима пластины и заглушки, позволяя остатку воздуховода с верха заглушки соскочить. В номерах гостиницы открываются аварийные баллоны сжатого воздуха или включаются установки регенерации воздуха или агрегаты очистки газовой среды через воздухопроницаемые кассеты с веществами, поглощающими диоксид углерода и вредные вещества. После цунами -

всплытие откачкой воды отсека регуляции насосом, подключенным к аккумулятору, а также выход через люк.

Полезная модель поясняется чертежами. На Фиг.1 изображено здание самоходной подводной гостиницы с воздуховодом и полусферическим воздушным поплавком, на Фиг.2 отражена схема сегментарности и радиальности планировки номеров гостиницы. Здание гостиницы 1 выполнено с соблюдением комфортности отдыха 34 проживающих и труда двух операторов-работников гостиницы. Помимо прозрачного потолка 2, панорамного окна 3 имеются смотровые окна-колодцы 4, свежий воздух поступает от кондиционера 5 через воздуховод 6, находящегося на барабане лебедки над отсеком регуляции плавучести 7. Воздуховод соединяется с цилиндром 8, проходящим через втулку 9 полусферического поплавка 10. На верхнюю оконечность воздуховода - верх цилиндра 8 из нержавеющей стали вкручена насадка 11 незаливаемости от дождя, боковой волны с эффектом миниколокола. Нижняя конусообразная стенка 12 насадки внизу имеет круглые воздухозаборные отверстия 13. На верху насадки, выполненной в виде удлиненного перевернутого стакана, установлены маячок, антенны телевизионной, мобильной связи, систем GPS/ГЛОНАСС 14 с проводами через воздуховод. Для консервирования во время шторма поплавок заливается водой через нижние два 15 и выходом воздуха через два верхние 16 отверстия, края которых утолщены и в них герметично с прокладкой вкручиваются крышки. При шторме насадка вкручивается по цилиндру до герметичного перекрытия своим дном верха цилиндра. Для входа в гостиницу на палубе имеется люк 17, крышка которого закрывается и открывается вентилями 18 на запорном винте снаружи или изнутри. По центру вертикали здания гостиницы находится отсек регуляции плавучести 7, под полом в балластном отсеке находятся ее отводные трубы с насосами подачи 19 и откачки воды. В середину двух цилиндров водяных турбин 20 с передаточными механизмами от силовых установок 21 вставлены гребные винты, обеспечивающие горизонтальные передвижения здания. Внизу находится балластный отсек 22 с отдельным круглым в виде большой плашки грузом 23, например, массой в 367 кг в "кормовой" части здания. В полу-балластном отсеке для троса отдельного груза выполняется отверстие и втулка с муфтами герметичности для прохода троса 24 от груза (части балластного отсека) до лебедки с барабаном и коробкой зубчатых передач 25. На Фиг.2 отражена схема сегментарности и радиальности планировки номеров гостиницы с учетом внешних и внутренних радиусов внешней стены 26, кольца внутренних номерных стен 27, кольца стены между бытовыми помещениями и коридором 28.

Осуществление работы отсека регуляции с переменой плавучести, балансировка имеющегося балласта, вертикальные и горизонтальные передвижения могут выполняться в

ручном и автоматическом режимах управления. Широко используются навигационные системы GPS/ГЛОНАСС, реверсивное управление работы турбин или электродвигателей, показания уровней заливки воды отсека регуляции относительно нулевой плавучести датчиками, реле времени работы насосов, данными глубины погружения электроакустического эхолота или электронно-акустического прибора (Госреестр приборов России №29726-05, Самара, СГАУ). Таким образом, здание заполняется современными устройствами его эксплуатации и жизнеобеспечения в нем, например, для отопления-длинные полосы алюминиевой фольги и стальных нитей - "серебренный потолок" (не боится воды, исключено короткое замыкание, в три раза экономичнее). Ж.. Сантехника, Отопление, Кондиционирование. С.О.К., №2, 2007 г. Обеспечены условия не только смотреть на подводную жизнь, но и выходить через шлюзовую камеру и быть в водном массиве среди флоры и фауны. При длительном стоянии у причала в порту между поплавком и верхом палубы при погружении вставляется труба-стойка с боковой прорезью для воздуховода, на которой закрепляется рекламно подготовленный и затем поднятый полусферический поплавок диаметром 2 м в декоративном освещении, похожим на факел олимпийского огня.

Предусматриваются строгие предписания по подбору материалов, строительству, испытаниям, сертификации, допуску к эксплуатации здания гостиницы, по операторской готовности, получения ими разрешения на работу как в гостиничном деле, так для работы в подводном сооружении, иметь четкие подробные инструкции с возможно полным набором предполагаемых внештатных ситуаций, действий при этом операторов и гостей с предварительным перед погружением инструктажем и знакомством со снаряжением и мерами безопасности. Например, пользованием насосом шлюзовой камеры, в том числе для откачки воды из номера через отверстие в низу стенки камеры, ее переходными отверстиями, использованием резервного насоса емкости-кармана, баллонов сжатого воздуха для общего дыхания, ограничителями погружения, сбросом отдельного груза, ручного подъема наматыванием воздуховода на барабан лебедки, применением устройств регенерации воздуха. Попутно показ индивидуальных нагрудных с подвесными ремнями воздушных емкостей, воротников, жилетов, накаченных воздухом, для аварийного выхода через шлюзовую камеру и всплытию на поверхность водоема.

1. Самоходная подводная гостиница, например, трехэтажное здание монолитного цементирования с круглой стеной, содержащее на каждом этаже 6 секций - 6 отдельных номеров по два спальных места общей площадью номера 13,292 м² с отдельным бытовым помещением, отсек регуляции плавучести емкостью 7,63 м ³ в виде центральной вертикальной трубы двух отводных труб, балластный отсек внизу здания с массой, определяемой расчетным путем по балансировке положительной плавучести здания, а также поплавок вверху вместе с воздуховодом и внизу две водяные турбины, отдельный груз в балластном отсеке и дно из автомобильных или тракторных шин, что всей балластировкой обеспечивает устойчивость - положение центра подъемной силы намного выше центра его тяжести, причем каждый номер имеет шлюзовую камеру, большое панорамное окно, например в 5,55 м², мебель, предметы уюта, бытовое помещение с вакуумным биотуалетом, умывальной раковиной с использованием приемов космического самообслуживания при ограничениях с пресной водой, а также в нижнем этаже в трех номерах со смотровыми окнами-колодцами в полу и в трех других - с аквариумами в виде емкости-кармана, при этом пространство отсека регуляции плавучести для вертикальных перемещений в 2 м³ заливается водой и учитывается в отрицательной плавучести гостиницы, при откачивании этой воды происходит подъем здания от нулевой плавучести, другие 2 м³ используются для залива водой от нулевой плавучести на погружение здания, остальные 3,6 м ³ - на балансировку тяжести до 34 проживающих и 2 операторов-работников гостиницы с их индивидуальными массами веса, вещей и снаряжения до 100 кг, т.е. до 3,6 т всех находящихся на борту гостиницы, а балластный отсек рассчитывается через выявление имеющейся положительной плавучести строения без него по формуле: П строения без балластного отсека = V строения без балластного отсека × воды водоема - М строения без балластного отсека, при этом выявился необходимый размер отрицательной плавучести балластного отсека для балансировочного выхода здания на нулевую плавучесть, причем знание плавучести позволяет по другой производной универсальной формулы плавучести: - П балластного отсека = V отсека × ( черноморской воды - железобетона), в которой подставив S×h вместо V, определить необходимую высоту балластного отсека при той же площади, как и у здания, проверить правильность расчетов равенством объемов и масс всего здания и его водоизмещения, при этом подача воздуха обеспечивается с поверхности воды через насадку незаливаемости от дождя, боковой волны с эффектом миниколокола в виде удлиненного перевернутого стакана с воздухозаборными отверстиями в нижней конусообразной стенке внутри стакана, соединенной с втулкой насадки, вкрученной на верх цилиндра, монолитно проходящего через втулку полусферического воздушного пластмассового поплавка радиусом 1 м и больше, обеспечивающим положительную плавучесть от 1,9 т, являющимся ограничителем глубины погружения, а также способным держать здание при ручном наматывании арматурного шланга воздуховода на барабан лебедки при аварийном подъеме гостиницы при отсутствии электричества и "севшем" аккумуляторе, причем при горизонтальных передвижениях поплавок подтягивается воздуховодом, длина которого определяет максимум погружения, например 30 м, к тому же наверху насадки устанавливается маячок антенны телевизионной, мобильной связи и систем GPS/ГЛОНАСС с проводами через воздуховод и корпус кондиционера на пульт управления, а перед штормовой погодой насадка вкручивается по цилиндру до перекрытия дном стакана подачи воздуха, открываются верхние два и два нижних отверстия поплавка, обычно закрытые крышками, для заполнения поплавка водой и ухода вместе со зданием, управляемым двумя операторами, без гостей под воду на время шторма, при этом нижний конец воздуховода с краю барабана вставлен внутрь его цилиндра, проходящего по центру барабана, крепящегося на подшипниках внешних стенок стоек лебедки и образующего вместе с боковыми большими зубчатыми шестернями барабана и им самим единое монолитное целое, к тому же лебедка состоит из двух стоек с двойными стенками и изнутри сторон обеих внешних стенок имеются на осях с подшипниками по 3 малых шестеренок, находящихся относительно центральной оси барабана и цилиндра под углом 120° с зубцами, вставленными в зубцы больших боковых шестерен барабана, причем одна из малых шестеренок внизу имеет зубчатую передачу от электромотора на вращение барабана, а воздуховод выведен наружу и через сальниковую манжету и подшипник воздухозаборного отверстия вставлен в кондиционер, причем вторая - внутренняя стенка стоек имеет отверстие больше диаметра барабана и закрывает большие боковые шестерни и малые шестеренки от шланга воздуховода на барабане, в то же время зубчатая передача ручного вращения барабана может соединяться снаружи стойки лебедки и снаружи стенки вертикальной трубы, через которую на подшипнике может быть выведен цилиндр с шестерней на конце, свободном от воздуховода, в коридор или от малой шестеренки вверху через подшипник внешней стенки стойки и ее продленную ось, проходящую через подшипник в стенке вертикальной трубы, и на которую вставляется рукоятка вращения и при необходимости для удобства ручного вращения на внешней стене трубы крепятся на осях две шестеренки с цепной передачей, а на одной из стоек устанавливается стопор вращения большой шестерни с регуляцией снаружи трубы, при этом входной - выходной люк выполнен рядом с торцевым дном центральной вертикальной трубы с оребрением отверстия в металлическом каркасе радиусом 35-40 см, закрываемом снаружи или изнутри сторон отверстия слегка выпуклой крышкой с ребрами жесткости изнутри и ручками, боковые отводы которых штырями выходят наружу и удерживают крестовину от горизонтального вращения, а вертикальный удлиненный запорный винт с вентилями на концах свободно проходит через крестовину с упором ее держателей в кронштейнах в полки-зацепы и в их закрытую боковую стенку в каркасе отверстия и при его выкручивании из неподвижного цилиндра с резьбой в центре крышки, подвижной и неподвижной плашками на винте крестовина отжимается наружу, а крышка с вакуумной износостойкой резиной в круглой канавке, приходящейся на оребрение отверстия, поджимается к корпусу люка, а при открытии люка крышка опрокидывается вентилем на палубу через блок с держателем, который другим концом закреплен на подшипнике под вентилем винта, в то же время шлюзовые камеры номеров гостиницы имеют отверстия в стене здания из водоема и в стенах камер из помещения номера и используют такое же техническое решение закрытия и открытия отверстий, при этом в каждой камере шлюза имеется насос откачки воды с дублированием кнопки включения и выключения в помещении номера, а также внизу стенки каждой камеры у пола выполнено перекрываемое отверстие из помещения для аварийной откачки воды из помещения насосом камеры и обеспечены вверху входное и выходное отверстия с клапанами для воздуха из и в камеру в и из помещения, при этом в 2,0 м по обе стороны от вертикальной оси строения и параллельно диаметру, по которому проходят отводные трубы отсека регуляции, т.е. спереди назад выполнены две водяные турбины с реверсивным управлением, вмонтированные в пол нижнего этажа силовой установкой и передаточным механизмом, а в балластный отсек - в виде двух цилиндров, внутренним радиусом, например, 8 см, толщиной стенок 1 см, изнутри покрытых водоотталкивающим покрытием, длиной 10,247 м сквозным каналом от переда до выхода на "корме", причем площадь сечения между двумя стенками цилиндра 0,005338 м², V нержавеющей стали стенки цилиндра = 0,0546984 м³, М двух цилиндров = 0,861 т, что в целом (с установками, механизмами, винтами) составляет 0,9 т, а альтернативой водяным турбинам с силовой установкой внутри здания гостиницы является использование 2-4 электрических реверсивных двигателя, закрепленных, в том числе вцементированных в стену или в пол, например, нижнего этажа крепежных кронштейнов, в "кормовой" части здания общей массой до 0,3 т, к тому же при вертикальных погружениях здание гостиницы может совершать посадки на дно на заранее подготовленные горизонтальные площадки, свободные от камней, рифовых зарослей, водорослей, без вреда для фауны, при этом дно здания с пространством для смотровых окон-колодцев и отдельного груза выстилается двумя слоями автомобильных или тракторных шин, масса которых может составить 0,95 т, объем 0,56 м³, отрицательная плавучесть - 0,39 т, а упомянутый отдельный груз-ограничитель длиной выпускаемого троса обратной глубине погружения, например, выполнен с центром размещения под лестницей нижнего этажа с креплением троса на лебедке с барабаном и прохождением троса через герметичные сальниковые манжеты и вцементированную балку с втулкой через пол и часть балластного отсека к грузу в виде круглой плашки, например, высотой 15 см, радиусом 37,3 см, весом 367 кг, отрицательной плавучестью - 301,5 кг, с возможностью при подъеме и горизонтальных передвижениях подтягиваться к дну здания дистанционным или местным управлением работы лебедки с электроприводом, а также предусмотрены коробка зубчатых передач для вращения барабана лебедки руками или ногами и сброс груза в аварийной ситуации, а в районе цунами здание гостиницы делается с козырьком крыши, который перекрывает круглый верх стенки отдельной железобетонной емкости в виде чаши радиусом на 15-30 см больше радиуса здания гостиницы, выполненной в дне водоема, причем горизонтальным проходом здание посредством крюка на отдельном грузе снимает покрывало консервирования чаши пленкой или брезентом с накопившимися отложениями ила, песка или остатков жизнедеятельности обитателей водоема, сбросив в стороне отдельный груз с тросом и покрывалом, здание гостиницы опускается в чашу с корректировкой через три центра смотровых окон-колодцев и через стеклянный колпак, одеваемый на втулку, освобождаемую тросом отдельного груза, по отметинам на дне чаши, которые выявляются при подсветке фонарями смотровых окон-колодцев и опустившись с учетом сжимания шинной подстилки здание до крыши оказывается той же высоты, что и стенка чаши, при этом козырек перекрывает чашу на уровне плоскости дна водоема, по которому прокатятся с донными отсосами завихрения цунами, но поднять и опрокинуть 815,331 т здания гостиницы цунами затруднительно, при этом воздуховод, максимально втянутый извне в помещение лебедки, около потолка подрезается, вставляется заглушка, которая проталкивается и забивается во втулку для воздуховода в торцевом дне вертикальной трубы, выталкивая остаток воздуховода наружу в свободное плавание вместе с поплавком, а в помещении лебедки нижняя сальниковая манжета обволакивает заглушку и дополнительно удерживает ее вместе с запорной пластиной между двумя болтами, впаянными в торцевое дно вертикальной тубы, с гайками для поджима пластины и заглушки, позволяя остатку воздуховода с верха заглушки соскочить, при этом в номерах гостиницы открываются аварийные баллоны сжатого воздуха или включаются установки регенерации воздуха или агрегаты очистки газовой среды через воздухопроницаемые кассеты с веществами, поглощающими диоксид углерода и вредные вещества, а после цунами - всплытие откачкой воды отсека регуляции насосом, подключенным к аккумулятору, а также выход через люк.

2. Самоходная подводная гостиница по п.1, отличающаяся тем, что с круглой стеной здание выполнено: внешний R здания = 5,5 м, толщина внешней стены = 12,5 см, R здания изнутри = 5,375 м, S здания = 94,985 м ², S здания изнутри = 90,71656 м^2, длина внешней стены = 34,54 м, длина внешней стены изнутри = 33,755 м, дредняя длина внешней стены = 34,1475 м, S поперечного сечения внешней стены из железобетона = 4,268438 м ², высота здания без балластного отсека = 7,955 м, S одного панорамного окна = 5,55 м², S всех панорамных окон = 99,9 м², V окна = 0,6105 м ³, V всех окон = 10,989 м³, М окна = 1,373625 т, М всех окон стены = 24,72525 т, S внешней стены по средней длине окружности здания = 271,64336 м ², S внешней стены без окон = 171,74336 м ², V внешней стены из железобетона = 21,46792 м ³, М стены из железобетона = 120,22035 т, М внешней стены = 144,9456 т, V крыши = 11,873125 м³, М крыши = 26,714531 т, V полов - 43,543947 м³ , М полов = 243,8461 т, внешний R центральной вертикальной трубы = 0,6 м, S сечения стенки трубы = 0,0374 м³ , высота трубы вместе с помещением лебедки = 8,135 м, толщина трубы = 1 см, S воздушного сечения вертикальной трубы = 1,093 м², высота помещения лебедки = 1,325 м, V внутри помещения лебедки = 1,4264 м³, М стенок помещения лебедки = 0,562 т, длина двух отводных труб отсека регуляции = 9,8 м, внутренний R двух отводных труб = 0,08 см, V отсека регуляции = 7,63 м³, М отсека регуляции = 2,502 т, R малой внутренней кольцевой стены номера = 2,6 м, ее длина = 16,328 м, толщина внутренней стены = 9 см, R внутренней номерной стены со стороны бытовок = 2,51 см, ее длина = 15,7628 м, S поперечного сечения внутренней номерной стены = 1,444 м², М кольцевой внутренней стены номеров = 19,81168 т, длина двух межсекционных перегородок - стена номера и стена бытового помещения = 3,695 м, М двух перегородок = 4,562586 т, М всех межсекционных перегородок здания = 82,126548 т, R внешней стены коридорного кольца = 1,59 м, длина внешней стенки коридорного кольца = 9,9852 м, R внутренней стены коридорного кольца = 1,5 м, длина внутренней стены коридорного кольца = 9,42 м, S поперечного сечения стены коридорного кольца = 0,873234 м², М стены коридорного кольца здания = 11,98077 т, М пластмассовых строительных материалов стенок бытовых помещений и других изделий с относительной плотностью 1,2 г/см ³ = 4,32 т, М лестницы с верхней палубы до низа = 0,44 т, М водяных турбин = 0,9 т, М двух лебедок с барабанами, с передаточными механизмами и электроприводами с воздуховодом или с тросом отдельного груза составляет 0,23 т, R смотрового окна-колодца = 0,4 м, толщина окна = 11 см, М стеклопласта трех смотровых окон = 0,373 т, М хозяйственного оборудования: холодильники, компрессоры, микроволновые печи, кондиционер с мультисплит-системой, аккумуляторы, телевизоры, мебель, предметы интерьера, умывальники, вакуумные биотуалеты, баллоны сжатого воздуха и многое другое = 6,92 т, что позволяет определить итоговые данные: М металлоизделий = 0,562 т + 2,502 т + 0,44 т + 0,23 т + 0,9 т = 4,634 т, М железобетонных изделий = 120,22035 т + 243,8461 т + 19,81168 т + 82,126548 т + 11,98077 т = 477,98544 т, М стеклопласта = 24,72525 т + 26,71453 т + 0,373 т - 51,81278 т, М пластмассовых изделий = 4,32 т, М заливаемой воды = 2 т + 3×0,5 т = 3,5 т, М гостей и двух операторов = 3,6 т, М хозяйственного оборудования гостиницы, в т.ч. номеров = 6,92 т и определяется положительная плавучесть здания без балластного отсека, имея М строения без балластного отсека = 552,77222 т, V строения гостиницы без балластного отсека = 755,60567 м ³, например, в водоеме Черного моря - средняя относительная плотность воды 1,016 г/см³ по производной универсальной формуле: П строения = V строения × воды - М строения = 755,60567 м × 1,016 т/м ³ - 552,77222 т = 214,92314 т, при этом выявился необходимый размер балластного отсека для балансировочного выхода здания на нулевую плавучесть, который составил отрицательную плавучесть -214,92314 т, причем последняя величина позволяет по другой производной универсальной формуле плавучести: - П балластного отсека = V отсека × ( черноморской воды - железобетона), в которой подставив S×h вместо V, определить необходимую высоту балластного отсека при той же площади, как и у здания: -214,92314 т = 94,985 м² × h м × (1,016 т/м³ - 5,6 т/м ³)=435,41124 т/м × h м, a h=0,4936095 м, V балластного отсека = 46,885498 м³, М балластного отсека = 262,55878 т, высота всего здания = 8,4486095 м, V здания по водоизмещению = 802,49117 м³, V здания по составным частям: 755,60567 м³ + 46,885498 м³ = 802,49116 м³ , М водоизмещения = 815,33102 т, М всего здания = 815,331 т, т.е. объемы и массы всего здания и водоизмещения равны, что обеспечивает нулевую плавучесть здания гостиницы для выполнения ее вертикальных перемещений, а исходная позиция при пустом отсеке регуляции при стоянке у причала - гостиница возвышается над уровнем поверхности воды на 8 см.