Самоходная платформа на воздушной подушке для эксплуатации в арктических условиях

Самоходная платформа на воздушной подушке для эксплуатации в арктических условиях

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к области судостроения и касается вопроса создания транспортных средств на воздушной подушке, предназначенных для работы в заболоченных местах в условиях Крайнего Севера.

Известна платформа на воздушной подушке (ПВП), буксируемая традиционными транспортными средствами, включающая несущий корпус, вокруг которого имеется гибкое ограждение (ГО) воздушной подушки (ВП), установленное на бортовых кринолинах, прикрепленных к корпусу, нагнетательный комплекс ВП, включающий дизельный двигатель с приводом и центробежные нагнетатели ВП, рубку с постом управления нагнетательным комплексом (Г.Е.Андреев, А.С.Кудрявцев и др. По воде и по суше (очерки о...), отделение официальных изданий ФИПС, М., 2002, стр.100 ) - прототип.

Такие ПВП строили в г.Тюмени и в Финляндии главным образом для рейдовой разгрузки транспортных судов.

Однако такая буксируемая ПВП не может быть эффективно использована для выполнения транспортных операций при освоении месторождений углеводородного сырья в труднодоступных заболоченных районах Крайнего Севера из-за отсутствия соответствующих по амфибийности буксировщиков (см. фиг.1), а при использовании существующих буксировщиков нарушается экология, эксплуатационные расходы оказываются относительно высокими.

Задачей предлагаемого изобретения является создание безопасной в экологическом отношении автономной самоходной платформы на воздушной подушке упрощенной конструкции, способной выполнять транспортные операции при освоении месторождений в заболоченных регионах в условиях Крайнего Севера при относительно низких затратах на ее изготовление и эксплуатацию.

Для этого в известной платформе на воздушной подушке несущий корпус выполнен в виде понтона, верхняя поверхность которого представляет собой грузовую палубу со сквозным проездом. Платформа оснащена движительными комплексами и дополнительным нагнетательным комплексом ВП, включающими главные двигатели с приводами, воздушные винты, выполненные в виде авиационных винтов изменяемого шага в насадках, вспомогательные газотурбинные двигатели для запуска главных двигателей, систему управления главными двигателями движительных и нагнетательных комплексов ВП, топливную и пожарную систему, посты управления которыми находятся в рубке. При этом движительные комплексы расположены на грузовой палубе в кормовой части платформы побортно, а нагнетательные комплексы расположены на ней в районе средней части по длине платформы побортно и представляют собой систему центробежных нагнетателей воздуха, расположенных на одной оси, и имеют тот же привод, что и движительные комплексы. В составе движительных и нагнетательных комплексов в качестве главных двигателей использованы авиационные газотурбинные двигатели типа ТВЗ, в том числе отработавшие летный ресурс. Также и в составе топливной пожарной системы, в системе запуска и управления главными двигателями движительных и нагнетательных комплексов и платформы в целом использованы элементы авиационного оборудования.

При этом движительные и нагнетательные комплексы и рубка с постами управления выполнены в модульном исполнении.

Наряду с этим воздухозаборники центробежных нагнетателей ВП оснащены устройством, снижающим обмерзание и забивание воздушных трактов и ГО ВП снегом, травой и другими примесями, а воздухозаборники главных двигателей оснащены системой воздухоочистки.

При этом предусмотрена возможность работы двигателей как на дизельном, так и на газовом конденсате.

Кроме того, в самоходной платформе предусмотрены меры, исключающие возможность примерзания платформы к опорной поверхности, например путем покрытия опор полиуретаном.

При этом ГО ВП выполнено из морозостойкого материала повышенной прочности и износостойкости.

Наряду с этим самоходная платформа оборудована лебедками для подтягивания ее на непреодолимых ею при работе двигателей уклонах.

Выполнение движительных комплексов платформы в виде воздушных авиационных винтов изменяемого шага в насадках позволяет оптимизировать энергозатраты на движение за счет возможности работы главных двигателей на постоянных оптимальных оборотах, а также обеспечить необходимые по условиям работы маневренные качества платформы, а их расположение в кормовой части платформы побортно обеспечивает возможность сквозного перемещения грузов по длине платформы.

Выполнение нагнетательного комплекса в виде системы центробежных нагнетателей воздуха, расположенных на одной оси, позволяет компоновать установку с меньшими габаритами и повысить значение напора и расхода, а их расположение в средней части побортно - увеличить площадь грузовой палубы, и способствует лучшей центровке платформы при отсутствии груза.

Включение в состав рулевого комплекса установленных побортно в носовой ее части воздушных подруливающих устройств обеспечивает управление платформой на режиме «стоп» и на малых скоростях хода. Сообщение воздушных струйных подруливающих устройств непосредственно с ресивером ГО воздушной подушки позволяет повысить эффективность их работы за счет снижения потерь в тракте подвода воздуха.

Модульное исполнение движительных и нагнетательных комплексов, а также рубки с постами управления позволяет снизить затраты при строительстве СПВП по кооперации в разных районах, а также повысить ремонтопригодность.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 приведено фото платформы на воздушной подушке прототипа в режиме буксировки, на фиг.2 представлен общий внешний вид самоходной платформы, на фиг.3 - схема общего вида сверху самоходной платформы, на фиг.4 - схема вида по А на фиг.3 самоходной платформы, на фиг.5 - схема одного из движительных комплексов платформы с аэродинамическими рулями и на фиг.6 - схема одного из нагнетательных комплексов платформы.

Самоходная платформа имеет несущий корпус 1, выполненный в виде понтона, верхняя поверхность которого представляет собой грузовую палубу 2 со сквозным проездом (фиг.2, 3, 4). Несущий корпус 1 оборудован размещенным вокруг него гибким ограждением 3 воздушной подушки, имеющим ресивер 4 (фиг.2, 4), установленным на бортовых кринолинах 5, которые прикреплены к несущему корпусу 1.

Самоходная платформа имеет движительные комплексы 6, расположенные на палубе побортно в кормовой ее части, и нагнетательные комплексы 7, расположенные также побортно в средней части по длине платформы. Движительные комплексы 6 включают главные двигатели 8 с приводом, воздушные винты 9, выполненные в виде авиационных винтов изменяемого шага в насадках 10, вспомогательные газотурбинные двигатели (не показаны) для запуска главных двигателей 8 (фиг.2, 3, 5). Движительные комплексы 6 имеют механизм изменения шага воздушных авиационных винтов 9 (не показан).

Нагнетательные комплексы 7 выполнены в виде системы центробежных нагнетателей воздуха 11 (фиг.4, 6), расположенных на одной оси, причем они имеют тот же привод, что и движительные комплексы 6. Воздухозаборники центробежных нагнетателей воздушной подушки 11 оснащены устройством (не показано), снижающим обмерзание и забивание воздушных трактов и ГО воздушной подушки льдом, травой и другими примесями, а воздухозаборники главных двигателей 8 оснащены системами воздухоочистки (не показаны). При этом в составе приводов движительных и нагнетательных комплексов в качестве главных двигателей использованы авиационные газотурбинные двигатели типа ТВЗ, в том числе отработавшие летный ресурс и снятые с эксплуатации, но имеющие существенный ресурс для работы в наземных условиях.

Рулевой комплекс самоходной платформы состоит из авиационных рулей 12 (фиг.3, 5), вертикально расположенных за воздушными винтовыми движителями 9, и из воздушных подруливающих устройств, установленных в районе ГО побортно в носовой части платформы (не показаны), сообщенных с ресивером ГО воздушной подушки.

Самоходная платформа оснащена системой управления главными двигателями движительных и нагнетательных комплексов, топливной системой, пожарной системой и системой управления платформой в целом (не показаны) с постами управления (не показаны), которые размещены в рубке 13 (фиг.2, 3), расположенной на грузовой палубе 2. Причем в составе всех упомянутых систем использованы элементы также авиационного оборудования.

При этом движительные и нагнетательные комплексы и рубка с постами управления выполнены в модульном исполнении.

Кроме того, ГО воздушной подушки выполнено из морозостойкого материала повышенной прочности и износостойкости. В самоходной платформе предусмотрены меры, исключающие возможность ее примерзания к опорной поверхности, например, путем покрытия опор полиуретаном.

В системе главных двигателей предусмотрена возможность их работы как на дизельном топливе, так и на газовом конденсате, для чего платформа оборудована системами питания обоими видами упомянутых топлив.

Самоходная платформа оборудована лебедками (не показаны) для подтягивания платформы на непреодолимых за счет работы движителей уклонах.

Работа самоходной платформы осуществляется следующим образом.

С постов управления рубки запускаются движительные и нагнетательные комплексы, в результате чего под платформой внутри ГО образуется воздушная подушка и самоходная платформа приводится в состояние готовности для движения. Управление движением и маневрами платформы с помощью движительно-рулевого комплекса осуществляется через систему постов управления, размещенными в рубке.

Через указанную систему постов управления подается и сигнал исполнительному механизму для изменения шага воздушных винтов движительного комплекса.

Маневры платформой на стопе или в режиме реверса осуществляются дополнительно с помощью подруливающих устройств, установленных в носовой части самоходной платформы.

Для движения платформы на непреодолимых за счет работы движителей уклонах используются лебедки, которыми оборудована самоходная платформа.

Предлагаемая самоходная платформа на воздушной подушке способна преодолевать и эксплуатироваться в заболоченных местах в условиях Крайнего Севера при добыче полезных ископаемых, транспортировке грузов и буровых установок.

Благодаря использованию в составе приводов движительных и нагнетательных комплексов воздушной подушки в качестве двигателей авиационных газотурбинных двигателей, отработавших свой летный ресурс, а также использованию во всех системах самоходной платформы и системах управления ими и платформой в целом элементов также авиационного оборудования, отработавшего свой летный ресурс, материальные расходы на создание и эксплуатацию такой самоходной платформы на воздушной подушке оказываются существенно низкими.

1. Самоходная платформа на воздушной подушке для эксплуатации в арктических условиях, имеющая несущий корпус, оборудованный размещенным вокруг него гибким ограждением воздушной подушки, имеющим ресивер, установленным на бортовых кринолинах, прикрепленных к корпусу, нагнетательный комплекс, включающий двигатель с приводом и центробежные нагнетатели воздушной подушки, рубку с постом управления нагнетательным комплексом, отличающаяся тем, что несущий корпус платформы выполнен в виде понтона, верхняя поверхность которого представляет собой грузовую палубу со сквозным проездом, платформа оснащена дополнительным нагнетательным комплексом, а также движительными комплексами, включающими главные двигатели с приводами, воздушные винты, выполненные в виде авиационных винтов изменяемого шага в насадках, и вспомогательные газотурбинные двигатели для запуска главных двигателей, системой управления главными двигателями движительных и нагнетательных комплексов воздушной подушки, топливной системой, пожарной системой и системой управления платформой в целом, посты управления которыми размещены в рубке, при этом движительные комплексы расположены на грузовой палубе в кормовой части платформы побортно, а нагнетательные комплексы расположены на ней в районе средней части по длине платформы побортно и представляют собой систему центробежных нагнетателей воздуха, расположенных на одной оси, и имеют тот же привод, что и движительные комплексы, а рулевой комплекс платформы выполнен состоящим из вертикально расположенных за воздушными винтовыми движителями аэродинамических рулей и установленных побортно в носовой части платформы воздушных подруливающих устройств, сообщенных с ресивером гибкого ограждения, причем в составе приводов движительных и нагнетательных комплексов в качестве главных двигателей использованы авиационные газотурбинные двигатели типа ТВЗ, в том числе отработавшие летный ресурс.

2. Самоходная платформа по п.1, отличающаяся тем, что движительные и нагнетательные комплексы и рубка с постами управления выполнены в модульном исполнении.

3. Самоходная платформа по п.1, отличающаяся тем, что движительные комплексы имеют механизм изменения шага воздушных авиационных винтов.

4. Самоходная платформа по п.1, отличающаяся тем, что воздухозаборники центробежных нагнетателей воздушной подушки оснащены устройством, снижающим обмерзание и забивание воздушных трактов и гибкого ограждения воздушной подушки снегом, травой и другими примесями.

5. Самоходная платформа по п.1, отличающаяся тем, что воздухозаборники главных двигателей оснащены системами воздухоочистки.

6. Самоходная платформа по п.1, отличающаяся тем, что гибкое ограждение воздушной подушки выполнено из морозостойкого материала повышенной прочности и износостойкости.

7. Самоходная платформа по п.1, отличающаяся тем, что в ней двигатели предусмотрены с возможностью работы как на дизельном топливе, так и на газовом конденсате.

8. Самоходная платформа по п.1, отличающаяся тем, что в ней опоры выполнены с возможностью исключения ее примерзания к опорной поверхности, например, путем покрытия опор полиуретаном.

9. Самоходная платформа по п.1, отличающаяся тем, что она оборудована лебедками для подтягивания платформы на непреодолимых ею за счет работы движителей уклонах.