Плавсредство - катамаран для морской геофизики

Плавсредство - катамаран для морской геофизики

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Вводная часть

Предлагаемое изобретение относится к области технического обеспечения морских геологоразведочных работ, а именно - к легким плавсредствам прибрежного плавания для морской геофизики в исполнении катамарана.

Известен моторный катамаран «Елань 12» (www. intelligent.lv), содержащий два прочных корпуса с подвесным мотором в корме на каждом корпусе. Применительно к задачам морской геофизики недостатком этого катамарана является сложность его транспортировки к месту работ из-за невозможности погрузки катамарана в стандартный контейнер.

Известен катамаран для морских геофизических работ в прибрежной зоне «GEO-25» (www.alumlodka.ru), плавучие корпуса которого выполнены надувными, благодаря чему катамаран приспособлен для транспортировки в стандартном контейнере. Катамаран оснащен одним двигателем и только одним винтом на поворотной колонке в корме, вследствие этого катамаран имеет недостаточную маневренность для быстрого и точного выхода в заданную точку геофизического профиля. Кроме этого для геофизического катамарана желательно иметь одинаковую ходкость и маневренность движения как передним, так и задним ходом, так как косу удобно сбрасывать, двигаясь передним ходом, а поднимать - двигаясь задним ходом. Расположение винта в корме не обеспечивает эту возможность, в том числе из-за опасности намотки косы на винт.

Чтобы хорошо управляться и маневрировать при движении как вперед, так и назад, у катамарана для морской геофизики винтовые движители должны быть расположены как можно ближе к средней поперечной оси катамарана (миделю) и иметь независимое управление скоростью вращения и реверсом. В этом случае катамаран, например, может вращаться на месте, если один движитель включить на ход вперед, а другой - на ход назад. Кроме этого желательно, чтобы винты можно было убирать внутрь корпуса, хотя бы частично сохраняя их тягу и возможность движения в условиях предельного мелководья.

Известен катамаран по патенту РФ №2270131 (прототип), у которого плавучие корпуса собраны из отдельных секций, а винтовые движители расположены между секциями с возможностью уборки внутрь корпусов. Катамаран по патенту №2270131 предназначен для установки на него автомобиля. Недостатки катамарана по этому патенту, с точки зрения применения для морской геофизики:

1) Расположение винтовых движителей зависит от размещения ведущих колес автомобиля на катамаране, которое существенно не совпадает с миделем катамарана. При заявленном назначении катамарана мидель должен находиться по возможности под центром тяжести автомобиля.

2) Привод движителей от ведущих колес автомобиля практически исключает возможность управления катамараном за счет раздельного управления в режиме «газ-реверс» каждым движителем.

3) Уборка движителей внутрь корпуса происходит путем их поворота в продольной вертикальной плоскости, при этом, когда движитель полностью убран внутрь корпуса, невозможно даже частично сохранить его тягу в нужном для движения катамарана направлении.

Целью предлагаемого изобретения является устранение указанных недостатков. Поставленная цель достигается тем, что у катамарана, содержащего два собранных из отдельных секций плавучих корпуса и винтовые движители, установленные между секциями корпуса с возможностью уборки внутрь корпуса, каждый плавучий корпус состоит из трех секций, установленных на общей раме, средняя секция каждого плавучего корпуса установлена с возможностью вертикального плоскопараллельного движения относительно рамы и выполнена в виде прочного корпуса с возможностью доступа во внутреннюю полость, в которой размещен стационарный двигатель с механической передачей привода винтового движителя, размещенного снаружи прочного корпуса.

Для обеспечения необходимой жесткости рама катамарана может быть выполнена в виде фермы, которая одновременно служит леерным ограждением палубы катамарана.

Для повышения безопасности плавания на наружных боковых сторонах рамы, выполненной в виде фермы, могут быть закреплены по одной или по две дополнительные секции, идентичные крайним секциям плавучего корпуса.

Перечень фигур

Фиг.1. Катамаран, вид сбоку.

Фиг.2. Катамаран, вид сверху.

Фиг.3. Катамаран, вид спереди.

Фиг.4. Катамаран с поднятыми винтовыми движителями в крайнее верхнее положение.

Фиг.5. Катамаран с поднятыми винтовыми движителями для движения в условиях предельного мелководья.

Фиг.6. Катамаран с дополнительными плавучими секциями вид сбоку.

Фиг 7. Катамаран с дополнительными плавучими секциями вид сверху.

Фиг 8. Катамаран с дополнительными плавучими секциями вид спереди.

Техническое описание

Плавучие корпуса катамарана на фиг.1 состоят из крайних секций 1, 2 и средней секции 3. Крайние секции могут быть надувными. Средняя секция выполнена в виде стального ящика, внутри которого размещен двигатель, а снаружи установлен винтовой движитель 4, связанный механической передачей с двигателем. Среднюю секцию можно поднимать и опускать лебедкой 5 в направляющих 6, которые закреплены на раме 7 и одновременно служат одними из стоек тента 8. Крайние секции 1, 2 плавучего корпуса жестко соединены с рамой 7, которая выполнена в виде фермы. Рама 7 одновременно служит леерным ограждением для палубы 9 катамарана. Секции 1, 2, 3 расположены относительно рамы 7 так, что движитель 4 расположен вблизи средней поперечной оси катамарана (миделя). Размеры крайних секций 1, 2 и средней секции 3 подобраны так, что секция 3 в основном рабочем положении не выступает за габариты секций 1, 2 и не создает дополнительного гидродинамического сопротивления при движении.

На фиг.4 показано крайнее верхнее положение секции 3, при котором производится обслуживание винтов и двигателей, а также их монтаж и демонтаж.

На фиг.5 показано положение секции 3, при котором винты не выступают вниз за габариты крайних секций 1, 2, но остаются погруженными в воду и частично сохраняют свои тяговые возможности.

Катамаран может быть оснащен двумя или четырьмя дополнительными секциями, идентичными секциям 1, 2. На фиг.6, 7, 8 показано размещение четырех дополнительных секций на раме катамарана. Дополнительные секции создают дополнительный запас остойчивости катамарана против опрокидывания и служат для быстрой замены на воде основных секций в случае их повреждения.

Принцип действия

В рабочем положении (фиг.1) средние секции 3 плавучих корпусов катамарана опущены в крайнее нижнее положение, винтовые движители 4 погружены в воду на достаточную глубину для создания полной тяги. В этом положении осадка катамарана в грузу чуть меньше середины крайних секций 1, 2. Управляется катамаран путем независимого изменения частоты вращения и реверса винтов 4.

В случае необходимости секции 3 с помощью лебедок 5 могут быть подняты в крайнее верхнее положение (фиг.4), при котором открывается доступ к винтам 4, например, для того, чтобы освободить винты от намотанных посторонних предметов. В этом положении также можно снять съемные боковые и верхнюю стенки секции 3 и получить доступ к двигателям для обслуживания.

Для движения по предельному мелководью секции 3 устанавливают в положение, показанное на фиг.5. В этом положении секции 3 поднимаются из воды и утрачивают свою подъемную силу, осадка катамарана увеличивается, винты 4 остаются погруженными воду и частично сохраняют свои тяговые возможности и при этом не выступают вниз за габариты секций 1, 2, т.е. находятся в тени этих секций. Этот режим также может быть полезен при обилии водорослей и при нахождении геофизической косы под катамараном.

Если секции 1, 2 плавучих корпусов выполнены надувными, то велика вероятность их прокола. Заклеить поврежденное место можно только на воздухе, сняв секцию с катамарана. Если повреждение значительное, то возникает опасность существенного крена и дифферента катамарана вплоть до опрокидывания на волнении. Чтобы этого не произошло, к раме катамарана могут быть привязаны полностью оснащенные для установки дополнительные секции, аналогичные секциям 1, 2, как показано на фиг.6, 7, 8. Крепление секций 1, 2 к раме выполнено так, что сдув секцию, ее можно снять на воде и заменить также сдутой запасной секцией, надув ее после установки. При наличии запасных секций демонтаж одной секции не приведет к катастрофическому перекосу катамарана, так как с момента погружения в воду дополнительной секции перекос прекратится. Кроме этого дополнительные секции создают дополнительный запас остойчивости катамарана, что особенно важно в морских условиях. Дополнительных секций может быть не четыре, как показано на фиг.6, 7, 8, а только две, по одной на каждый борт в середине.

1. Катамаран, содержащий два собранных из отдельных секций плавучих корпуса и винтовые движители, установленные между секциями корпуса с возможностью уборки внутрь корпуса, отличающийся тем, что каждый плавучий корпус состоит из трех секций, установленных на общей раме, средняя секция каждого плавучего корпуса установлена с возможностью вертикального плоско-параллельного движения относительно рамы и выполнена в виде прочного корпуса с возможностью доступа во внутреннюю полость, в которой размещен стационарный двигатель с механической передачей привода винтового движителя, размещенного снаружи прочного корпуса.

2. Катамаран по п.1, отличающийся тем, что рама катамарана выполнена в виде фермы, которая одновременно служит леерным ограждением палубы катамарана.

3. Катамаран по п.1 или 2, отличающийся тем, что на наружных боковых сторонах рамы закреплены по одной или по две дополнительные секции, идентичные крайним секциям плавучего корпуса.