Способ подъема затонувшего объекта и устройство для его осуществления (варианты)

 

Сущность изобретения: захват при помощи растяжимой грузонесущей гибкой связи (ГС) закрепляют на затонувшем объекте и прикладывают к последнему подъемную силу за счет выборки ГС лебедками, установленными на надводном плавсредстве. При достижении в процессе укорачивания ГС зоны резонансных длин производят передачу натяжения от поднимаемого объекта на вспомогательную ГС с повышенной жесткостью на растяжение, расположенную параллельно основной ГС и закрепленную одним концом на захвате неподвижно, а вторым - коренным концом - на основной ГС, с возможностью его отсоединения. При выходе из зоны резонансных длин натяжение со вспомогательной связи снимают и окончательный подъем осуществляют основной ГС. 3 с. и 1 з.п.ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к работам по подъему затонувших объектов, например надводных кораблей, судов, подводных лодок, самолетов.

Известен способ подъема затонувшего объекта, заключающийся в приложении подъемно-тягового усилия к затонувшему объекту за счет крыла, установленного на его корпусе в районе его центра масс, и за счет движения надводных плавсредств и выбирания лебедками канатов, посредством которых и захватов надводное плавсрество связано с затонувшим объектом (патент СССР N 1823851, B 61 C 7/00, БИ N 23, 1993).

Наиболее близким к заявляемому является способ подъема затонувшего объекта (патент РФ N 2013298, B 63 C 7/00, БИ N 10, 1994), заключающийся в закреплении захвата при помощи канатов на затонувшем объекте и в приложении к последнему подъемной силы за счет выборки канатов соответствующими лебедками, установленными на подводных плавсредствах с одновременной буксировкой затонувшего объекта на мелководье.

Способ подъема реализуется устройством, содержащим надводное судно с подъемными лебедками и растяжимой грузонесущей гибкой связью между объектом подъема и буксирующим судном.

Недостатком такого способа подъема, как и аналога, является возможность возникновения при определенных соотношениях массы поднимаемого объекта и жесткости грузонесущей связи (ГС) резонансного барьера в результате качки судна-носителя, вызывающего появление значительных усилий в канате, ведущих к его разрыву.

Предлагаемый способ с реализующим его устройством позволяет избежать таких разрывов ГС за счет того, что после закрепления при помощи грузонесущей гибкой связи на затонувшем объекте и приложения к последнему подъемной силы за счет выборки ГС соответствующими лебедками, установленными на надводном плавсредстве, посредством которого затонувший объект буксируют на мелководье, согласно изобретению начальный подъем осуществляют на растяжимой основной гибкой связи, а при достижении в процессе ее укорачивания зоны резонансных длин, которую определяют по диаграмме, строящейся на основе расчетов статистики и динамики подводной буксируемой системы (Поддубный В.И. и др. Динамика подводных буксируемых систем, - Спб.: Судостроение, 1995, гл. 8 и 10) или на основании модельного эксперимента в гидродинамическом бассейне, производят передачу натяжения от поднимаемого объекта на вспомогательный отрезок гибкой связи с повышенной жесткостью на растяжение, расположенный параллельно основной гибкой связи, или на основной и вспомогательной одновременно, путем отсоединения коренного конца вспомогательной связи от основной и соединения его с соответствующей лебедкой, а при выходе из зоны резонансных длин натяжение со вспомогательного отрезка снимают и окончательный подъем осуществляют основной гибкой связью.

В процессе подъема с эффективной массой (M_э - суммарная масса корпуса объекта, воды внутри корпуса объекта и присоединенной массы жидкости, определяемой внешними обводами объекта) происходит сокращение длины погруженной части гибкой связи с жестокостью на растяжение EF (E - модуль Юнга, F - площадь поперечного сечения ГС). При этом частота собственных продольных колебаний системы - поднимаемый объект - растяжимая ГС: , приближается к частоте вертикальной качки плавсредства, вследствие чего возникает опасность резонанса, который может повлечь разрыв ГС. При подключении к основной ГС вспомогательного отрезка ГС с повышенной жесткостью на растяжение общая жесткость EF возрастает, собственная частота колебаний _o тоже возрастает и становится существенно больше частоты качки плавсредства, что и позволяет преодолеть резонансный барьер и избежать разрыва ГС. Предлагаемый способ подъема реализуется устройством, содержащим надводное судно с подъемными лебедками, растяжимой грузонесущей гибкой связью и захватом между объектом подъема и буксирующим судном, согласно изобретению грузонесущая связь дополнительно снабжена вспомогательной гибкой связью в виде петли с повышенной жесткостью на растяжение, закрепленной на захвате со стороны ходового конца основной связи неподвижно, а вторым - коренным концом - с возможностью быстрого его отсоединения от основной связи за счет устройства типа разрывного звена или карабина для последующей передачи на нее натяжения от объекта подъема.

Кроме того, способ подъема может быть реализован устройством, отличающимся от предложенного выше тем, что устройство снабжено дополнительным захватом, состоящим из приемной части и опускной муфты, причем приемная часть неподвижно смонтирована на основной гибкой связи со стороны ходового конца, а опускная муфта присоединена к вспомогательной гибкой связи, закрепленной на соответствующей лебедке.

При этом приемная часть захвата выполнена с подпружиненными лопастями, опускная муфта - с соответствующей горловиной для стыковки с приемной частью.

На фиг. 1 изображена диаграмма режимов подъема или буксировки объекта с обозначением резонансных зон; на фиг. 2 - способ подъема затонувшего объекта, три фазы подъема: а - подъем ниже резонансного барьера; б - прохождение зоны резонансного барьера: в - подъем выше резонансного барьера; на фиг. 3 - 1-ый вариант устройства, реализующего предлагаемый способ; на фиг. 4 и 5 - 2-й вариант устройства На фигурах приняты следующие обозначения: 1 - судно-буксировщик, 2 - объект подъема, 3 - основная ГС, 4 - вспомогательная ГС, 5 - лебедка основной ГС, 6 - лебедка вспомогательной ГС, 7 - стропка вспомогательной ГС, 8 - дополнительный трос, 9 - элемент узла сцепки для коренного конца вспомогательной ГС, закрепленного на основной ГС, 10 - элемент узла сцепки для коренного конца вспомогательного отрезка ГС, закрепленный на вспомогательной ГС, 11 - элемент узла сцепки со стропкой 7 на дополнительном тросе 8, 12 - элемент узла сцепки на стропке 7, 13 - элемент узла сцепки для ходового конца вспомогательной ГС, на основной ГС, 14 - элемент узла сцепки для ходового конца вспомогательной ГС, 15 - тройник, 16, 17, 18 - скобы соединенные, 19, 20 - разрывные стропки, 21 - приемная часть захвата, 22 - подпружиненные откидные лопасти, 23 - рым подъемный, 24 - опускная муфта, 25 - вилка опускной муфты, 26 - поворотная ось, 27 - вкладыш опускной муфты.

Подъем затонувшего объекта производится следующим образом. После захвата поднимаемого объекта 2 с помощью основной гибкой связи 3 лебедкой 5, установленной на палубе судна-буксировщика 1, осуществляется выборка связи. Выбирание связи может осуществляется одновременно с ходом плавсредств-буксировщика. На основной связи, выполненной, например, из капронового каната, закреплена дополнительная ГС, с повышенной жесткостью на растяжение, например стальной канат 4 (фиг. 3), причем одним концом он закреплен неподвижно на тройнике 15 с помощью скобы 18, а вторым - коренным концом - на ГС посредством разрезных звеньев 9, 10. Тройник 15 соединяет основную ГС 3 с поднимаемым объектом 2 посредством скоб 16, 17. При сокращении длины погруженной части основной ГС и подходе поднимаемого объекта к нижней границе резонансного барьера (фиг. 2,б) производится подключение вспомогательной ГС 4 к дополнительному тросу 8 лебедки 6. Для этого при выходе на палубу элементов сцепки 9 и 10 элемент 10 коренного конца вспомогательной ГС 4 отсоединяют от элемента сцепки 9 на основной ГС 3 и присоединяют к элементу сцепки 11 дополнительного троса 8. При помощи лебедки 6 производится обтяжка дополнительного троса 8 и присоединенной к нему вспомогательной ГС 4. В результате этой обтяжки разрывные стропки 19 и 20, предотвращают перехлестывание ГС 4 и 3, по очереди обрываются, нагрузка от поднимаемого объекта 2 воспринимается одновременно обоими ГС 3 и 4, что реализует требуемое повышение жесткости EF. После прохождения резонансного барьера (фиг. 2в) возможно отключение отрезка вспомогательной ГС 4, для этого элемента узла сцепки 14 отсоединяют от элемента сцепки 13 и окончательный подъем продолжают на основной гибкой связи 3.

При осуществлении подъема с использованием устройства, представленного на фиг. 4 и 5, подъем производят следующим образом: вспомогательную ГС 4 закрепляют на лебедке 6, причем на ходовом конце этой связи закреплена опускная муфта захвата 24, выполненная с горловиной для стыковки с приемной частью захвата 21, неподвижно смонтированной на ходовом конце основной ГС и соединенной с поднимаемым объектом рымом 23. Приемная часть захвата снабжена подпружиненными откидными лопастями 22. При подходе к нижней границе резонансной зоны вкладыш 27 вынимают из опускной муфты 24, с помощью образующейся щели муфту 24 надвигают на основную ГС 3 и замыкают ее вкладышем 27. Затем вспомогательную ГС с опускной муфтой 24 с помощью лебедки 6 опускают по основной ГС до стыковки с приемной частью захвата 21. Подпружиненные откидные лопасти 22, поворачиваясь входом в горловину муфты 24, после прохождения которой вновь откидываются, обеспечивая сцепку муфты 24 с приемной частью 21.

При помощи лебедки 6 производится обтяжка вспомогательной ГС 4. В результате этой обтяжки нагрузка от поднимаемого объекта 2 воспринимается одновременно обоими ГС 3 и 4, что реализует требуемое повышение жесткости EF.

Таким образом, при использовании дополнительно вспомогательной ГС с повышенной жесткостью на растяжение общая жесткость EF возрастает, собственная частота колебания, согласно приведенной выше зависимости, тоже возрастает и становится больше частоты качки плавсредства, что позволяет преодолеть резонансный барьер и избежать разрыв ГС.

Формула изобретения

1. Способ подъема затонувшего объекта, заключающийся в закреплении захвата при помощи грузонесущей гибкой связи на затонувшем объекте и приложении к последнему подъемной силы за счет выборки гибкой связи соответствующими лебедками, установленными на надводном плавсредстве, посредством которого затонувший объект буксируют на мелководье, отличающийся тем, что подъем осуществляют на растяжимой основной связи, при достижении в процессе ее укорачивания зоны резонансных длин производят передачу натяжения от поднимаемого объекта на вспомогательную гибкую связь с повышенной жесткостью на растяжение, расположенную параллельно основной связи, или на основную и вспомогательную одновременно путем отсоединения коренного конца вспомогательной связи от основной и соединения его с соответствующей лебедкой, а при выходе из зоны резонансных длин натяжение с вспомогательной связи снимают и окончательный подъем осуществляют основной гибкой связью.

2. Устройство для подъема затонувшего объекта, содержащее надводное буксирующее судно с подъемными лебедками, растяжимой грузонесущей гибкой связью и захватом между объектом подъема и судном, отличающееся тем, что оно дополнительно снабжено вспомогательной гибкой связью с повышенной жесткостью на растяжение, закрепленной одним концом на захвате неподвижно, а вторым, коренным концом на основной связи с возможностью его отсоединения для передачи на вспомогательную гибкую связь натяжения от объекта подъема.

3. Устройство для подъема затонувшего объекта, содержащее надводное буксирующее судно с подъемными лебедками, растяжимой грузонесущей гибкой связью и захватом между объектом подъема и судном, отличающееся тем, что оно дополнительно снабжено вспомогательной гибкой связью с повышенной жесткостью на растяжение, закрепленной на соответствующей лебедке, и захватом, состоящим из приемной части и опускной муфты, причем приемная часть неподвижно смонтирована на ходовом конце основной гибкой связи, а опускная муфта присоединена к ходовому концу вспомогательной гибкой связи.

4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что приемная часть захвата выполнена с подпружиненными откидными лопастями, а опускная муфта - с соответствующей горловиной.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5