Транспортно-монтажная баржа «Юрий Кувыкин.

Предпосылки создания изобретения

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится в целом к плавучим баржам, используемым для установки верхнего строения для морских оснований, и, более конкретно, к системам и способам стабилизации вертикальной качки, вызываемой волновым действием на систему баржи во время установки верхнего строения.

Описание известного уровня техники

Spar платформа является типом плавучей нефтяной платформы, типично используемой в глубинных водах, и принадлежит к самым большим морским основаниям в эксплуатации. Spar платформа включает в себя мощный цилиндр или корпус, поддерживающий типичное верхнее строение буровой установки. Цилиндр, однако, не проходит по всей длине до дна моря, но вместо этого ставится на якорь несколькими якорными тросами. Типично около 90% Spar находится под водой. Мощный цилиндр служит для стабилизации платформы в воде и обеспечивает перемещение для поглощения силы потенциальных высоких волн, штормов или ураганов. Незначительные перемещения и защищенная центральная скважина также обеспечивают отличную конфигурацию для глубоководных работ. В дополнение к корпусу три другие главные части Spar включают в себя якоря, верхнее строение и райзеры. Spar типично основываются на общепринятой системе якорного крепления для сохранения положения.

Установка палубы или верхнего строения на морское плавучее основание всегда была проблемой, особенно на плавучих буровых установках баржевого типа с большой осадкой подобно Spar, которые устанавливаются на относительно большой глубине. В прошлом суда большой грузоподъемности, включая в себя, но не ограничиваясь, крановые баржи, использовались для установок верхних строений. В общепринятых программах работ верхнему строению требуется многократный подъем, например пять-семь подъемов, для установки всего верхнего строения из-за подъемной мощности доступного судна большой грузоподъемности и увеличивающихся размеров верхнего строения. Из-за многократного подъема вес стали на единицу площади верхнего строения может быть больше, чем верхнего строения закрепленных платформ, установленного одним подъемом. Если вес верхнего строения уменьшается, вес корпуса Spar для поддержания верхнего строения может также уменьшаться. Те же самые принципы применимы к другим морским основаниям, к которым может прикрепляться верхнее строение.

В последнее время бескрановые системы катамаранов используются для установки верхнего строения на Spar платформу для решения вышеупомянутых проблем, связанных с размерами. Бескрановый способ представляет собой концепцию установки верхнего строения как единой интегрированной палубы на Spar корпусе, в которой верхнее строение грузится и транспортируется по меньшей мере двумя бескрановыми баржами к месту установки для Spar корпуса. На месте установки бескрановые баржи располагаются с двух сторон Spar корпуса с верхним строением выше Spar корпуса, высота регулируется между верхним строением и Spar корпусом, и верхнее строение устанавливается на Spar корпус. Установка верхнего строения на Spar корпус бескрановым способом может обеспечить высокое соотношение сборки и предварительной пуско-наладочной работы при завершении на берегу до установки на Spar платформе, что может существенно уменьшить продолжительность и стоимость этапа ввода в эксплуатацию в открытом море. Бескрановый способ установки предусматривает установку интегрированного верхнего строения или производственной палубы на закрепленном или плавучем основании без любого подъема тяжеловесных грузов.

Однако для выполнения бескрановой установки верхнего строения бескрановые баржи необходимо отделять. Отделение вызывает существенную нагрузку на баржи, прежде всего, из-за частоты и временного интервала волнового движения на каждую баржу. Вертикальное перемещение баржи от такого волнового движения называется «вертикальной качкой». Вертикальная качка наиболее значительна на баржах, когда направление волны толкает баржу перпендикулярно продольной оси типичной прямоугольной баржи, имеющей длину (от носовой части до кормовой части) значительно больше ширины (поперечины), так называемые «бортовые волны». Типично по меньшей мере вертикальная качка происходит, когда направление волны толкает баржу параллельно вдоль продольной оси, так называемые «встречные волны», с промежуточной вертикальной качкой, происходящей, когда направление волны находится под углом, например, 45 градусов к продольной оси, так называемые «кормовые волны». В зависимости от периода волны и, таким образом, расстояния от вершины до вершины одна баржа может быть на вершине волны, тогда как другая баржа на низшей точке волны, и затем первая баржа может быть на низшей точке, тогда как другая баржа на вершине, так как волна продолжает перемещаться через баржи.

Аналогичные вопросы и проблемы возникают с одиночными бескрановыми системами барж. В одиночных системах барж верхнее строение грузится на одиночную баржу, верхнее строение транспортируется к месту установки на барже, баржа типично размещается над и между двумя участками морского основания, и верхнее строение устанавливается на него. Одиночная баржа подвергается аналогичной вертикальной качке и дифференциальному движению относительно морского основания.

С относительно устойчивым морским основанием и относительно неустойчивой баржей, испытывающей влияние особенно бортовых волн, перемещение верхнего строения на морское основание может быть трудным. Вертикальная качка приводит к значительному дифференциальному перемещению между верхним строением и морским основанием и сложностям в ровной и эффективной установке верхнего строения на морское основание.

Таким образом, сохраняется потребность в создании стабилизированной системы баржи для бескрановой установки верхнего строения.

Сущность изобретения

Настоящее изобретение увеличивает степень сопротивления вертикальной качке системы баржи от волнового движения, так как система используется для установки верхнего строения на морские основания. Одна или более демпфирующих пластин могут соединяться в положении ниже поверхности воды с одной или более баржами для изменения резонансного периода движения баржи или барж относительно периода волнового движения для лучшей стабилизации баржи и сопротивления вертикальной качке. В по меньшей мере одном варианте осуществления демпфирующая пластина может соединяться между баржами или на конце или стороне баржи. В по меньшей мере другом варианте осуществления каждая баржа может содержать демпфирующую пластину и демпфирующие пластины с возможностью отсоединения могут соединяться друг с другом. Дополнительно, демпфирующие пластины могут поворачиваться в направлении вверх во время транспортировки верхнего строения к месту установки для уменьшения гидравлического сопротивления во время транспортировки и затем поворачиваться в погружное положение во время установки верхнего строения на морское основание.

Настоящее изобретение обеспечивает систему катамарана для установки верхнего строения на морское основание, содержащую по меньшей мере два плавучих судна, имеющих каждое верхнюю часть, нижнюю часть и стороны, и демпфирующую пластину, соединенную с по меньшей мере одним плавучим судном по меньшей мере частично ниже уровня воды вблизи судна, причем демпфирующая пластина выполнена с возможностью изменения характеристики вертикальной качки системы катамарана на морской волне, имеющей предварительно определенный период, причем измененная характеристика вертикальной качки сравнивается с характеристикой вертикальной качки системы катамарана без демпфирующей пластины.

Настоящее изобретение также обеспечивает способ стабилизации системы катамарана, содержащей по меньшей мере два плавучих судна и выполненной с возможностью расположения верхнего строения на морском основании, содержащий следующие стадии: обеспечение по меньшей мере двух плавучих судов с демпфирующей пластиной, установленной на по меньшей мере одном из плавучих судов; установка верхнего строения на плавучих судах; транспортировка верхнего строения к месту установки; обеспечение расположения демпфирующей пластины ниже поверхности воды вблизи по меньшей мере одного плавучего судна и ее прохождения от по меньшей мере одного плавучего судна; позиционирование верхнего строения на морском основании; отсоединение верхнего строения от плавучих судов; удаление плавучих судов из-под верхнего строения.

Настоящее изобретение также обеспечивает систему для установки верхнего строения на морское основание, содержащую по меньшей мере одно плавучее судно, содержащее верхнюю часть, нижнюю часть и стороны, и демпфирующую пластину, соединенную с плавучим судном в положении по меньшей мере частично ниже уровня воды вблизи судна, причем демпфирующая пластина выполнена с возможностью изменения характеристики вертикальной качки плавучего судна на морской волне, имеющей предварительно определенный период, причем измененная характеристика вертикальной качки сравнивается с характеристикой вертикальной качки плавучего судна без демпфирующей пластины.

Настоящее изобретение дополнительно обеспечивает способ стабилизации системы, содержащей по меньшей мере одно плавучее судно и выполненной с возможностью расположения верхнего строения на морском основании, содержащий следующие стадии: обеспечение по меньшей мере одного плавучего судна с демпфирующей пластиной, установленной на плавучем судне; установка верхнего строения на плавучем судне; транспортировка верхнего строения к месту установки; обеспечение расположения демпфирующей пластины по меньшей мере частично ниже поверхности воды вблизи плавучего судна и ее прохождения от плавучего судна; позиционирование верхнего строения на морском основании; отсоединение верхнего строения от плавучих судов; удаление плавучего судна от морского основания.

Краткое описание нескольких видов чертежей

Фиг.2 представляет собой схематичный вид сзади кормовой части стабилизированной системы катамарана, изображенной на фиг.1.

Фиг.3 представляет собой схематичный вид в перспективе стабилизированной системы катамарана, изображенной на фиг.1, без верхнего строения.

Фиг.4 представляет собой схематичный вид в перспективе стабилизированной системы катамарана, изображенной на фиг.1, с верхним строением, погруженным на систему катамарана.

Фиг.10 представляет собой схематичный вид сзади кормовой части стабилизированной системы катамарана, изображенной на фиг.9.

Фиг.12А представляет собой схематичный вид с торца стабилизированной системы катамарана, изображенной на фиг.9, с развернутой демпфирующей пластиной.

Фиг.12В представляет собой схематичный вид с торца стабилизированной системы катамарана, изображенной на фиг.9, с развернутой демпфирующей пластиной.

Фиг.14 представляет собой схематичный частичный вид в перспективе другого варианта осуществления стабилизированной системы катамарана с главной опорной конструкцией.

Фиг.15 представляет собой схематичный вид в перспективе деталей главной опорной конструкции, изображенной на фиг.14.

Фиг.17 представляет собой схематичный вид сверху главной опорной конструкции, соединенной с опорной конструкцией демпфирующей пластины фиг.15 и 16.

Фиг.18 представляет собой схематичный вид в перспективе главной опорной конструкции и опорной конструкции демпфирующей пластины фиг.17, соединенных с баржей системы катамарана.

Фиг.19 представляет собой схематичный вид сверху стабилизированной системы катамарана, изображенной на фиг.9, содержащей одну или более наружных демпфирующих пластин.

Фиг.20 представляет собой схематичный вид с торца стабилизированной системы катамарана, изображенной на фиг.19, с наружными развернутыми демпфирующими пластинами.

Фиг.21 представляет собой схематичный вид сверху стабилизированной системы с одной баржей, содержащей одну или более демпфирующих пластин.

Фиг.22 представляет собой схематичный вид с торца стабилизированной системы, изображенной на фиг.21.

Фиг.23 представляет собой диаграмму прогнозируемых действий демпфирующей пластины на систему катамарана, основанную на типичном расчете периода волны, при сравнении стабилизированной системы катамарана с нестабилизированной системой катамарана.

Подробное описание

Чертежи, описанные выше, и приведенное ниже описание конкретных устройств и функций представлены не для ограничения объема изобретения, предлагаемого физическими или юридическими лицами, подающими заявки на объекты промышленной собственности, или объема прилагаемой формулы изобретения. Точнее, чертежи и описание предназначены для обучения любого специалиста в данной области техники, как совершать и использовать изобретения. Специалисты в данной области техники учтут, что не все признаки промышленного варианта осуществления изобретений описаны или изображены для ясности и понимания. Специалисты в данной области техники также учтут, что развитие фактического промышленного варианта осуществления, объединяющего аспекты настоящих изобретений, будет требовать многочисленных конкретных решений осуществления для достижения конечной цели разработчика промышленного варианта осуществления. Такие конкретные решения осуществления могут включать в себя, и вероятно не ограничиваться, согласование с системой, с деловой деятельностью, с правительством и другими ограничениями, которые могут различаться конкретным осуществлением, положением и периодичностью. Несмотря на то, что усилия разработчика могут быть комплексными и требующими времени в абсолютном понимании, такие усилия будут, тем не менее, обычной задачей для среднего специалиста в данной области техники, имеющей преимущество данного раскрытия. Должно быть понятно, что изобретения, раскрытые и изученные в этом документе, подвергаются многочисленным и различным модификациям и альтернативным формам. Использование обозначения единственного числа не предназначается для ограничения количества элементов. К тому же использование родственных терминов, таких как, но не ограничиваясь, «верхняя часть», «нижняя часть», «левый», «правый», «верхний», «нижний», «вниз», «вверх», «сторона» и аналогичных, используется в описании для ясности конкретной ссылки на чертежи и не предназначается для ограничения объема изобретения или прилагаемой формулы изобретения. По необходимости элементы отметили алфавитными индексами («А», «В» и т.д.) для обозначения различных аналогичных аспектов системы или устройства. Обычно при ссылке на такие элементы может использоваться цифра без буквы. Дополнительно, такие обозначения не ограничивают количество элементов, которые могут использоваться для этой функции.

Настоящее изобретение увеличивает степень сопротивления вертикальной качке системы баржи от волнового движения, так как система используется для установки верхнего строения на морские основания. Одна или более демпфирующих пластин могут соединяться в положении ниже поверхности воды с одной или более баржами для изменения резонансного периода движения баржи или барж относительно периода волнового движения для лучшей стабилизации баржи и сопротивления вертикальной качке. В по меньшей мере одном варианте осуществления демпфирующая пластина может соединяться между баржами или на конце или стороне баржи. В по меньшей мере другом варианте осуществления каждая баржа может содержать демпфирующую пластину и демпфирующие пластины могут с возможностью отсоединения соединяться друг с другом. Дополнительно, демпфирующая пластина может поворачиваться в направлении вверх во время транспортировки верхнего строения к месту установки для уменьшения гидравлического сопротивления во время транспортировки и затем поворачиваться в погружное положение во время установки верхнего строения на морское основание. Дополнительно, одна или более демпфирующих пластин могут быть установлены на другой стороне или конце одной или более барж.

Фиг.1 представляет собой схематичный вид сверху варианта осуществления стабилизированной системы катамарана, нагруженной верхним строением при приближении к морскому плавучему основанию. Фиг.2 представляет собой схематичный вид сзади кормовой части стабилизированной системы катамарана, изображенной на фиг.1. Фигуры описаны ниже в сочетании друг с другом.

Стабилизированная система 2 катамарана обычно включает в себя одно или более судов (обычно, два или более), таких как баржи 4, 6, которые используются для установки верхнего строения 8 на морском основании 44, таком как Spar корпус. Обычно верхнее строение 8 поддерживается над верхней частью барж 4, 6 одной или более опорами 9. Термин «баржа» будет использоваться широко в этом документе для обозначения любого подходящего судна в данных целях транспортировки и опоры верхнего строения во время установки. Баржа 4 включает в себя верхнюю часть 5, нижнюю часть 16, внутреннюю сторону 12, наружную сторону 13, конец 17 на кормовой части, конец 21 на носовой части. Аналогично, баржа 6 включает в себя нижнюю часть 18, внутреннюю сторону 14, обращенную к другой барже, наружную сторону 15, дистальную от внутренней стороны, конец 19 кормовой части и коней 23 носовой части. Обычно баржи длиннее от носовой части до кормовой части, чем в ширину, и для целей в этом документе включают в себя продольную ось 20, вокруг которой баржа, в общем, симметричной формы, хотя другие формы доступны и могут использоваться. Баржи 4, 6 могут каждая соединяться с демпфирующей пластиной 10. В по меньшей мере одном варианте осуществления демпфирующая пластина 10 соединяется со сторонами 12, 14 барж 4, 6 соответственно. В других вариантах осуществления демпфирующая пластина 10 может соединяться с нижней частью 16, 18 каждой баржи. Предусматривается, что соединение будет происходить до буксирования верхнего строения 8 к месту установки из-за сложностей установки демпфирующей пластины 10 между баржами. При этом некоторые установки могут включать в себя соединение демпфирующей пластины 10 на месте установки. Демпфирующая пластина 10 может быть сплошной пластиной или сконструированной сборкой из множества пластин, которые образуют ящик. Таким образом, термин «пластина» используется широко в этом документе для обозначения сборной конструкции, которая функционирует как пластина или одиночная пластина. Размер пластины может зависеть от расстояния между баржами и желаемого сопротивления вертикальной качке, создаваемого демпфирующей пластиной 10, основанного на модельных испытаниях, анализе и, возможно, испытаниях в эксплуатации. В целом демпфирующая пластина 10 будет располагаться в или около нижней части баржи или на некотором расстоянии или расстояниях ниже поверхности воды. Только для иллюстрации уровень воды 22, изображенный на фиг.2, может включать в себя волну, имеющую период «T W » между вершинами. Например, в некоторых расчетных параметрах типичный предварительно определенный период T W волны составляет восемь секунд. Изменением резонанса системы 2 катамарана с использованием демпфирующей пластины 10 можно значительно стабилизировать относительное перемещение системы катамарана, несмотря на изменения уровня воды 22, как изображено на фиг.21, так как волна проходит мимо системы катамарана.

Если демпфирующую пластину 10 соединить с баржами 4, 6 до установки, тогда обычно система 2 катамарана будет приближаться к морскому основанию 44 в направлении носовой части с концами 21, 23 носовой части, обращенными к морскому основанию. Это направление приближения позволяет системе 2 катамарана размещать верхнее строение 8 непосредственно наверху морского основания 44 без сталкивания с демпфирующей пластиной 10, соединенной между баржами 4, 6.

Фиг.3 представляет собой схематичный вид в перспективе стабилизированной системы катамарана, изображенной на фиг.1, без верхнего строения. Фиг.4 представляет собой схематичный вид в перспективе стабилизированной системы катамарана, изображенной на фиг.1, с верхним строением, погруженным на системе катамарана. Фигуры описаны ниже в сочетании друг с другом. Система 2 катамарана может включать в себя демпфирующую пластину 10, прикрепленную между стороной 12 баржи 4 и стороной 14 баржи 6. В качестве альтернативы демпфирующая пластина 10 может прикрепляться к нижним частям 16, 18 барж 4, 6, как изображено на фиг.4. В некоторых вариантах осуществления демпфирующая пластина 10 может прикрепляться ниже барж 4, 6, как, например, в положении демпфирующей пластины 10". Еще дополнительно, в некоторых вариантах осуществления демпфирующая пластина 10 может включать в себя множество демпфирующих пластин, как, например, объединение демпфирующей пластины 10, прикрепленной к нижней части барж 4, 6, соединенных с дополнительной демпфирующей пластиной 10", соединенной ниже демпфирующей пластины 10 и отделенной от нее расстоянием. Другие конструкции и сборки демпфирующей пластины 10 могут включать в себя множество демпфирующих пластин, множество уровней демпфирующих пластин, разные размеры демпфирующих пластин внутри самой сборки и другие варианты с обеспечением того, что демпфирующая пластина 10 функционирует для изменения резонансного периода системы 2 катамарана, т.е. реакции системы катамарана на волну. Такое изменение резонансного периода может обычно наблюдаться как вызванное увеличенным сопротивлением в результате контактирования площади поверхности демпфирующей пластины 10 с количеством воды выше демпфирующей пластины, что препятствует перемещению демпфирующей пластины, и увеличенной массой демпфирующей пластины, добавленной к баржам.

Фиг.5 представляет собой схематичный вид сверху стабилизированной системы катамарана, изображенной на фиг.1, с верхним строением, расположенным непосредственно над морским плавучим основанием. После того как система 2 катамарана размещает верхнее строение над морским основанием 44, изображенным на фиг.1, морское основание может подниматься для зацепления нижней стороны верхнего строения. Опоры 9 барж можно отсоединять, так что верхнее строение 8 может отсоединяться от барж 4, 6. Установка в этот критический момент может предпочтительно использовать увеличенное сопротивление вертикальной качке от демпфирующей пластины 10, так что баржи 4, 6 не испытывают вертикальной качки так сильно, как они испытывали бы в других случаях без демпфирующей пластины.

Фиг.6 представляет собой схематичный вид сверху стабилизированной системы катамарана, изображенной на фиг.1, с верхним строением, установленным на морском плавучем основании, и системы катамарана, перемещаемой от морского плавучего основания. После того как верхнее строение 8 прикрепляется к нижележащему морскому основанию, система 2 катамарана перемещается от места установки. Так как демпфирующая пластина 10 соединяется с баржами 4, 6, направление становится противоположным направлению приближения к морскому основанию, показанному на фиг.1, т.е. концы 17, 19 кормовой части барж 4, 6 перемещаются назад. Предусматривается, что демпфирующая пластина 10 останется прикрепленной к баржам 4, 6 в большинстве установок. Обычно желательным является быстрое перемещение барж из-под верхнего строения 8 после того, как верхнее строение установлено на морское основание для уменьшения риска повреждения при вертикальной качке различных устройств. С демпфирующей пластиной 10, все еще прикрепленной к баржам 4, 6, продольное перемещение барж от места установки длиннее вдоль продольной оси 20 по сравнению с боковым перемещением, которое перпендикулярно продольной оси 20.

Фиг.7 представляет собой схематичный частичный вид в перспективе другого варианта осуществления стабилизированной системы катамарана с развернутой демпфирующей пластиной. Этот вариант осуществления обеспечивает демпфирующую пластину, которая прикрепляется к каждой барже и могут соединяться друг с другом во время установки, и, кроме того, обеспечивает боковое перемещение барж от места установки. Боковое перемещение обычно считается более быстрым перемещением от морского основания по сравнению с продольным перемещением, описанным на фиг.6.

Могут использоваться различные демпфирующие пластины и различные сборки, поддерживающие демпфирующие пластины. Примеры ниже являются только иллюстративными и не ограничивающими конкретные устройства, каркас, механизмы и позиционирование. Известно, что модификации корпусов барж обычно не поощряются, особенно вдоль нижней части баржи и по меньшей мере до некоторой степени вдоль сторон баржи. Таким образом, вариант осуществления, изображенный по меньшей мере на фиг.7 и родственных фигурах, включает в себя опорную конструкцию для демпфирующей пластины, которую можно удалять при необходимости без повреждения по меньшей мере нижней части барж, и, кроме того, обеспечивает демпфирующую пластину 10, которую прикрепляют к барже ниже уровня воды. Главная опорная конструкция 24 может соединяться с баржей 4 обычно вдоль верхней части 5 и вниз по стороне 12. Главная опорная конструкция 24 может соединяться с баржей 4 запорной системой 26. Запорная система 26 может зацеплять одну или более существующих точек крепления на барже, которые обычно используются для различных целей.

В варианте осуществления, изображенном на фиг.7, демпфирующая пластина 10А может шарнирно соединяться вокруг шарнира 28 с главной опорной конструкцией 24. Шарнир 28 может располагаться на главной опорной конструкции 24 на некоторой подходящей высоте относительно уровня воды 22. Вторая опорная конструкция 30 может также соединяться с главной опорной конструкцией 24 и проходить вдоль стороны 13, дистальной от стороны 12, и вдоль нижней части 16, дистальной от верхней части 5, так что концы второй опорной конструкции 30 могут соединяться с концами главной опорной конструкции 24 или некоторым другим подходящим положением между опорными конструкциями для создания "пояса" вокруг баржи 4. Так как демпфирующая пластина 10А может поворачиваться вокруг шарнира 28, одно или более устройств могут использоваться для поднятия и опускания демпфирующей пластины 10А. Например, и без ограничения, лебедка 32, содержащая трос 34, может соединяться с демпфирующей пластиной 10А подходящими электрическими/механическими органами управления для приведения в действие лебедки 32.

Демпфирующая пластина 10 может закрепляться в развернутом положении одной или более распорками 36. Распорная балка 36 в целом должна быть жесткой распорной балкой, такой как труба или другой конструктивный элемент, который может противостоять силам, так как баржа 4 испытывает вертикальную качку в системе 2 катамарана. Распорная балка 36 может соединяться с главной опорной конструкцией 24 запорной системой 38 и может соединяться с демпфирующей пластиной 10А запорной системой 40. Запорная система может включать в себя стержни, тросы, крепежные средства и другие стопорные устройства и неотъемлемые части стопорных устройств, такие как отверстия, на опорных конструкциях. Как изображено на фиг.7, система в целом включает в себя по меньшей мере две таких сборки главных опорных конструкций, вторичных опорных конструкций и других соответствующих конструкций в зависимости от длины демпфирующей пластины 10А.

Фиг.8 представляет собой схематичный частичный вид в перспективе стабилизированной системы катамарана фиг.7 с демпфирующей пластиной, размещенной в вертикальном положении. Во время транспортировки демпфирующая пластина может размещаться в вертикальном поднятом положении и прикрепляться к главной опорной конструкции 24 или промежуточной конструкции между демпфирующей пластиной и опорной конструкцией. Демпфирующая пластина может подниматься в такое вертикальное положение лебедкой 32, так как демпфирующая пластина поворачивается вокруг шарнира 28. В вертикальном положении демпфирующая пластина 10 создает меньшее сопротивление воде во время транспортировки баржи к месту установки.

Фиг.9 представляет собой схематичный вид сверху стабилизированной системы катамарана, изображенной на фиг.7, нагруженной верхним строением при приближении к морскому плавучему основанию. Фиг.10 представляет собой схематичный вид сзади кормовой части стабилизированной системы катамарана, изображенной на фиг.9. Фигуры описаны ниже в сочетании друг с другом. В процессе работы система 2 катамарана может близко приближаться к морскому основанию 44 аналогично тому, как описано относительно фиг.1, с разницей, заключающейся в том, что демпфирующая пластина на барже 4 и демпфирующая пластина на барже 6 могут оставаться в отведенном положении. Дополнительно, так как демпфирующая пластина может подниматься для обеспечения прохождения морского основания, одна или более демпфирующих пластин могут размещаться на концах 21, 23 носовой части барж 4, 6, которые используются для приближения к морскому основанию 44. Несмотря на то что на фиг.9 изображены четыре демпфирующие пластины 10А-10D, должно быть понятно, что больше или меньше демпфирующих пластин могут соединяться с системой 2 катамарана. Демпфирующие пластины 10А, 10В изображены в убранном положении на задней части или кормовой части системы 2 катамарана, главным образом, около концов 17, 19. При этом демпфирующие пластины 10А, 10В могут опускаться в развернутое положение до установки, так как при зазоре между баржами для системы 2 катамарана морское основание 44 не пользуется демпфирующими пластинами 10А, 10В, находящимися в убранном, поднятом положении. Распорные балки 36 могут соединяться между опорной рамой 24 и демпфирующей пластиной 10А с соответствующими распорными балками, соединенными на соответствующих конструкциях между баржей 6 и демпфирующей пластиной 10В. Дополнительно, демпфирующие пластины 10А, 10В могут соединяться вместе для обеспечения дополнительной жесткости объединенной поверхности демпфирующих пластин, образованной из демпфирующих пластин 10А, 10В.

Фиг.11 представляет собой схематичный вид сверху стабилизированной системы катамарана, изображенной на фиг.9, с верхним строением, расположенным непосредственно над морским плавучим основанием. Фиг.12А представляет собой схематичный вид с торца стабилизированной системы катамарана, изображенной на фиг.9, с развернутыми демпфирующими пластинами. Фигуры описаны ниже в сочетании друг с другом. Обычно после того как система 2 катамарана достаточно пропустила верхнее строение 8, демпфирующие пластины 10С, 10D, расположенные на концах 21, 23 носовой части барж 4, 6 соответственно, могут опускаться и помещаться в развернутое положение подходящими распорками. Дополнительно, демпфирующие пластины 10С, 10D могут соединяться вместе для обеспечения дополнительной жесткости объединенной поверхности демпфирующих пластин, образованной из демпфирующих пластин 10С, 10D.

Фиг.12В представляет собой схематичный вид с торца стабилизированной системы катамарана, изображенной на фиг.9, с развернутыми демпфирующими пластинами. Демпфирующие пластины 10А, 10В для барж 4, 6 могут разворачиваться под одним или более углами в зависимости от места соединения с рамой 24 и длины распорной балки 36. Дополнительно, более длинные демпфирующие пластины 10А, 10В (как изображено) позволяют демпфирующим пластинам сходиться под углами, отличными от плоских, друг к другу.

Фиг.13 представляет собой схематичный вид сверху стабилизированной системы катамарана, изображенной на фиг.9, с верхним строением, установленным на морском плавучем основании, и системы катамарана, перемещаемой от морского плавучего основания. Верхнее строение 8 может быть установлено на морском основании 44, изображенном на фиг.9, и баржа может быть отсоединена от верхнего строения 8. Если демпфирующие пластины 10С, 10D соединяются вместе, то соединение может быть удалено. Аналогично, если демпфирующие пластины 10А, 10В соединяются вместе, то такое соединение может быть удалено. Баржи 4, 6 могут перемещаться латерально от верхнего строения 8, а именно в перпендикулярном направлении к продольной оси 20. Такое латеральное перемещение может быть быстрее продольного перемещения из-за относительных расстояний между длиной барж и шириной барж. Демпфирующие пластины 10А-10D могут оставаться развернутыми или поднятыми в убранное положение как целесообразно в сложившихся обстоятельствах.

Фиг.14 представляет собой схематичный частичный вид в перспективе другого варианта осуществления стабилизированной системы 2 катамарана с главной опорной конструкцией. Стабилизированная система 2 катамарана может включать в себя множество главных опорных конструкций, таких как приподнятая главная опорная конструкция 46. Опорная конструкция 46 может соединяться с баржей 4, с соответствующей конструкцией, соединенной с баржей 6, во множестве положений. В целом положения будут находиться на каждом из концов 17, 21 баржи 4 и каждом из концов 19, 23 баржи 6. Высота главной конструкции 46 может меняться в зависимости от конструкции демпфирующей пластины 10 с учетом доступности компонентов для сборки и разборки демпфирующей пластины с главной опорной конструкцией.

Фиг.15 представляет собой схематичный вид в перспективе деталей главной опорной конструкции, изображенной на фиг.14. Как и примерная главная опорная конструкция 46, нижний элемент 66 может образовывать координатную сетку, которая может соединяться с баржей 4, а именно с верхней частью 5. Один или более вертикальных элементов 68 могут продолжаться вверх от нижнего элемента 66 на некоторую подходящую высоту. Один из верхних элементов 70 может соединяться с вертикальными элементами 68 над нижним элементом 66. Соединительный элемент 72 может использоваться для соединения рамы, образованной элементами 66, 68, 70, с другими такими рамами, разнесенными с подходящими интервалами для поддерживания демпфирующей пластины 10А. Одно или более запорных устройств, таких как горизонтальные запорные устройства 48А, 48В, могут быть образованы на верхнем элементе 70 или других элементах в случае необходимости. Например, запорные устройства 48 могут включать в себя отверстие, через которое могут быть вставлены стержни, крепежные средства и другие устройства. Аналогично, одно или более вертикальных запорных устройств 50 могут быть образованы на вертикальной плоскости, такой как вертикальный элемент 68, который также используется для соединения демпфирующей пластины 10А с главной опорной конструкцией 46. Аналогичные главные опорные конструкции могут быть выполнены и расположены в других положениях на баржах 4, 6 для других демпфирующих пластин.

Фиг.16 представляет собой схематичный вид в перспективе демпфирующей пластины с дополнительной опорной конструкцией демпфирующей пластины для соединения с главной опорной конструкцией, изображенной на фиг.15. Фиг.16 изображает сборку демпфирующей пластины 10А с опорной конструкцией 52 демпфирующей пластины. Опорная конструкция 52 демпфирующей пластины в целом образована для соединения с главной опорной конструкцией 46, описанной выше на фиг.15. Например, опорная конструкция 52 демпфирующей пластины может включать в себя выступающую часть 53, проходящую от главного участка опорной конструкции 52 демпфирующей пластины, которая включает в себя одно или более горизонтальных запорных устройств 54А, 54В демпфирующей пластины. Горизонтальные запорные устройства 54А, 54В демпфирующей пластины выдержаны по размерам и разнесены для обеспечения соединения с горизонтальными запорными устройствами 48А, 48В, образованными на главной опорной конструкции 46. Аналогично, опорная конструкция 52 демпфирующей пластины может включать в себя вертикальное запорное устройство 56 демпфирующей пластины, также образованное и выдержанное по размеру для обеспечения соединения с вертикальным запорным устройством 50 на главной опорной конструкции 46. Распорная балка 58 может соединяться между опорной конструкцией 52 демпфирующей пластины и демпфирующей пластиной 10А для обеспечения жесткости и остойчивости объединения элементов. Например, распорная балка 58 может соединяться с верхним участком опорной конструкции 52 демпфирующей пластины и с самым наружным участком демпфирующей пластины 10А относительно опорной конструкции 52 демпфирующей пластины. Дополнительно, опорная конструкция 52 демпфирующей пластины может включать в себя продолжение 55, которое продолжается вниз и может использоваться для соединения других участков демпфирующей пластины 10А с опорной конструкцией 52 демпфирующей пластины.

Фиг.17 представляет собой схематичный вид сверху главной опорной конструкции, соединенной с опорной конструкцией демпфирующей пластины фиг.15 и 16. Фиг.18 представляет собой схематичный вид в перспективе главной опорной конструкции и опорной конструкции демпфирующей пластины фиг.17, соединенных с баржей системы катамарана. Фигуры описаны ниже в сочетании друг с другом. Опорная конструкция 52 демпфирующей пластины с демпфирующей пластиной 10А может соединяться с главной опорной конструкцией 46, которая в свою очередь может соединяться с баржей 4. Вторая опорная конструкция 60 может также соединяться с главной опорной конструкцией 46 и продолжаться вдоль стороны 13, дистальной от стороны 12, и вдоль нижней части 16, дистальной от верхней части 5, так что концы второй опорной конструкции 30 могут соединяться с концами главной опорной конструкции 46 или некоторым другим подходящим положением между опорными конструкциями для создания «пояса» вокруг баржи 4. Выступающая часть 53 может вставляться в полость верхнего элемента 70, так что горизонтальные запорные устройства главного опорного элемента 46 могут зацепляться с горизонтальными запорными устройствами опорного устройства 52 демпфирующей пластины, как, например, запорное устройство 48В, зацепленное с запорным устройством 54В. Аналогично, вертикальное запорное устройство 56 может зацепляться с вертикальным запорным устройством 50. Высота демпфирующей пластины 10А может быть на некотором расстоянии ниже уровня 22 воды, которая может прилегать к нижней части 16 баржи 4, или на некоторой другой высоте выше или ниже нижней части 16. Дополнительно, как изображено на фиг.4, многочисленные демпфирующие подпластины могут располагаться друг над другом на различных высотах ниже поверхности воды, которые в совокупности образуют демпфирующую пластину 10.

Фиг.19 представляет собой схематичный вид сверху стабилизированной системы катамарана, изображенной на фиг.9, содержащей одну или более наружных демпфирующих пластин. Фиг.20 представляет собой схематичный вид с торца стабилизированной системы катамарана, изображенной на фиг.19, с наружными развернутыми демпфирующими пластинами. Фигуры описаны ниже в сочетании друг с другом. Дополнительно, некоторые варианты осуществления могут включать в себя одну или более демпфирующих пластин в других положениях на баржах в дополнение к или вместо вышеописанных внутренних демпфирующих пластин между баржами. Например, по меньшей мере некоторое преимущество может быть получено от обеспечения одной или более демпфирующих пластин на наружной стороне 13 баржи 4 и/или наружной стороне 15 баржи 6. Одна или более наружных демпфирующих пластин могут быть расположены вдоль всей длины баржи на различных участках баржи или могут разделяться на разные сегменты вдоль длины баржи, которые могут быть желательны для конкретных условий эксплуатации. Демпфирующие пластины могут находиться в закрепленном развертывании, таком как изображено и описано выше относительно фиг.15-18. В качестве альтернативы они могут быть поворотными и развертываемыми демпфирующими пластинами, как изображено на фиг.7-13. Предполагаются другие варианты осуществления. Обычно наружные демпфирующие пластины, такие как демпфирующие пластины 10Е-10G на барже 4 и/или 10H-10J на барже 6, могут дополнительно изменять резонансный период системы 2 катамарана и реакцию на вертикальную качку. Дополнительно, наружные демпфирующие пластины не ограничиваются проблемами зазоров внутренних демпфирующих пластин на внутренних сторонах 12, 14, так как баржи 4, 6 располагаются на одной прямой с морским основанием 44, изображенным выше. Таким образом, наружные демпфирующие пластины 10E-10J могут оставаться развернутыми с меньшим вмешательством во время процедур установки. После установки любая из поворотных наружных демпфирующих пластин может вернуться в убранное положение, а именно вертикальное положение, при возвращении барж на производственную площадку или для другого дополнительного использования. Аналогично, одна или более демпфирующих пластин могут соединяться с одним или более концами барж, как изображено на фиг.21 и 22 ниже.

Фиг.21 представляет собой схематичный вид сверху стабилизированной системы с одной баржей, содержащей одну или более демпфирующих пластин. Фиг.22 представляет собой схематичный вид с торца стабилизированной системы, изображенной на фиг.21. Фигуры описаны ниже в сочетании друг с другом. Вышеописанные концепции одной или более демпфирующих пластин могут также применяться к одной системе 2" баржи. Например, одна баржа 74 может использоваться для установки верхнего строения 8 на морское основание (не изображено). В отличие от системы 2 катамарана, одна система 2" баржи в целом не охватывает с двух сторон морское основание, но вместо этого обычно устанавливает верхнее строение 2 между двумя соседними участками морского основания. Аналогичные проблемы возникают с разным вертикальным перемещением баржи 74 по сравнению с устойчивым положением морского основания. Таким образом, одна или более демпфирующих пластин могут развертываться на барже для функционирования аналогичным способом, как было описано выше для двух или более барж.

Например, демпфирующая пластина 10 может быть установлена на конце 76 кормовой части по меньшей мере частично ниже уровня 22 воды. Демпфирующая пластина 10 может соединяться с одной или более типами опорных конструкций 75, например, аналогичных опорным конструкциям 24, 30, 46, 52, описанным выше, может поворачиваться вокруг опорной конструкции или неподвижно закрепляться в положении и может иметь другие подходящие характеристики, как было описано с системой 2 катамарана и объединенной системой демпфирующих пластин в этом документе.

Дополнительно, дополнительная демпфирующая пластина 10" может соединяться с системой 2" ниже демпфирующей пластины 10 аналогично системе, описанной на фиг.4. Одна или более дополнительных демпфирующих пластин 10К могут соединяться с концом 77 носовой части баржи 74 аналогичным способом. Еще дополнительно, одна или более демпфирующих пластин 10F, 10I могут соединяться с одной или более сторонами 78, 79 баржи 74. Демпфирующие пластины на сторонах, которые могут также соединяться с одним или более типами опорных конструкций, могут поворачиваться вокруг опорных конструкций или неподвижно закрепляться в положении и иметь другие подходящие характеристики, как было описано с системой 2 катамарана и объединенной системой демпфирующих пластин в этом документе.

Фиг.23 представляет собой график прогнозируемых действий демпфирующей пластины на систему катамарана, основанный на типичном расчетном периоде волны для сравнения стабилизированной системы катамарана с нестабилизированной системой катамарана. Кривая 62 представляет вертикальное движение системы катамарана без действий по стабилизации одной или более демпфирующих пластин, описанных выше. Для типичных расчетных критериев восьмисекундного периода Ts волны, вертикальная качка системы катамарана может иметь отношение почти один к одному при максимальном перемещении. Теоретические результаты, основанные на моделировании, показывают, что перемещение немного выше на 1,1 (10% выше) по сравнению с движением волн.

Исключительной противоположностью, как было открыто изобретателями, является то, что демпфирующая пластина может существенно уменьшить вертикальную качку системы катамарана, как изображено на кривой 64, с демпфирующими пластинами. Моделирование наглядно показывает, что вертикальная качка составляет около 15% по сравнению со 110% при расчетном восьмисекундном периоде волны. Фактически, демпфирующая пластина увеличивает период системы катамарана и резонанс такого периода, так что перемещение системы катамарана демпфируется в расчетный период и, таким образом, не перемещается в прямой корреляции с волной, проходящей мимо системы катамарана.

Другой и дополнительный варианты осуществления, использующие один или более аспектов изобретений, описанных выше, могут быть разработаны без отделения от сущности изобретения физического или юридического лица, подающего заявку на объект промышленной собственности. Дополнительно, различные способы и варианты осуществления системы баржи могут быть включены в объединение друг с другом для создания вариантов раскрытых способов и вариантов осуществления. Описание отдельных элементов может включать в себя множественные элементы и наоборот. Ссылки на по меньшей мере одну деталь, за которыми следует ссылка на деталь, могут включать в себя одну или более деталей. Также, различные аспекты вариантов осуществления могут использоваться в сочетании друг с другом для достижения понимания целей раскрытия. Если контекст не требует иначе, под словом «содержать» или вариантами, такими как «содержит» или «содержащий», следует понимать, что подразумевается включение по меньшей мере заданного элемента или этапа, или группы элементов или этапов, или их эквивалентов и неисключение большей численной величины или любого другого элемента или этапа, или группы элементов или этапов, или их эквивалентов. Устройство или система может использоваться целым рядом направлений и ориентирований. Термины «соединенный», «соединяющийся», «соединение» и подобные термины используются широко в этом документе и могут включать в себя любой способ или устройство для закрепления, связывания, клейки, скрепления, прикрепления, соединения, вставки в него, образования на нем или в нем, взаимодействия или же объединения, например, механически, магнитным способом, электрически, химически, прямо или непрямо с промежуточными элементами, одной или более частей элементов вместе, и могут дополнительно включать в себя, но без ограничения, полностью образование одного функционального элемента с другим в виде единого целого. Соединение может проходить в любом направлении, в том числе вращательно.

Порядок этапов может происходить во множестве последовательностей, если конкретно не ограничен иначе. Различные этапы, описанные в этом документе, могут объединяться с другими этапами, вставляться между установленными этапами и/или разделяться на множественные этапы. Аналогично, элементы описаны функционально и могут быть воплощены как отдельные компоненты или могут быть объединены в компоненты, имеющие многочисленные функции.

Изобретение описано в контексте предпочтительных и других вариантов осуществления, и описан не каждый вариант осуществления изобретения. Очевидные модификации и изменения описанных вариантов осуществления доступны специалистам в данной области техники. Раскрытые и нераскрытые варианты осуществления не предназначаются для ограничения или сокращения объема или применимости изобретения, предложенного физическим или юридическим лицом, подающим заявку на объект промышленной собственности, но скорее, в соответствии с патентными законами, физическое или юридическое лицо, подающее заявку на объект промышленной собственности, настроено полностью защищать все такие модификации и усовершенствования, которые относятся к объему или диапазону эквивалента следующей формулы изобретения.

1. Система катамарана для установки верхнего строения на морское основание, содержащая: по меньшей мере две плавучие баржи, каждая из которых содержит верхнюю часть, нижнюю часть и стороны, и демпфирующую пластину, соединенную с возможностью поворота с по меньшей мере одной плавучей баржей и выполненную с возможностью поворота между убранным, поднятым положением и развернутым положением, в положении по меньшей мере частично ниже уровня воды вблизи баржи, причем демпфирующая пластина выполнена с возможностью изменения характеристики вертикальной качки по меньшей мере двух плавучих барж на морской волне, имеющей предварительно определенный период, причем измененная характеристика вертикальной качки сравнивается с характеристикой вертикальной качки по меньшей мере двух плавучих барж без демпфирующей пластины.

2. Система катамарана по п.1, в которой демпфирующая пластина выполнена с возможностью изменения резонансного периода по меньшей мере двух плавучих барж под влиянием периода волны.

3. Система катамарана по п.1, в которой демпфирующая пластина расположена в направлении кормовой части по меньшей мере двух плавучих барж и отсутствует на носовой части по меньшей мере двух плавучих барж относительно направления приближения к морскому основанию.

4. Система катамарана по п.1, дополнительно содержащая опорную конструкцию, соединенную с по меньшей мере одной из плавучих барж и демпфирующую пластину, шарнирно соединенную с опорной конструкцией.

5. Система катамарана по п.1, в которой каждая из по меньшей мере двух плавучих барж содержит демпфирующую пластину, шарнирно соединенную с внутренней стороной на конце носовой части каждой плавучей баржи, и каждая из по меньшей мере двух плавучих барж содержит демпфирующую пластину, шарнирно соединенную с внутренней стороной на конце кормовой части каждой плавучей баржи.

6. Система катамарана по п.1, в которой по меньшей мере две плавучие баржи, каждая, имеют демпфирующую пластину, соединенную с возможностью поворота с внутренней стороной каждой баржи, в направлении друг к другу.

7. Система катамарана по п.1, в которой вторая демпфирующая пластина соединена ниже первой демпфирующей пластины и разнесена от первой демпфирующей пластины.

8. Система катамарана по п.1, в которой каждая плавучая баржа содержит демпфирующую пластину на внутренней стороне каждой плавучей баржи.

9. Система катамарана по п.8, в которой демпфирующая пластина на каждой плавучей барже присоединена к ней, когда демпфирующая пластина находится в развернутом положении.

10. Система катамарана по п.8, в которой демпфирующая пластина на каждой плавучей барже поднята в вертикальное положение, когда она не развернута.

11. Система катамарана по п.1, в которой по меньшей мере одна демпфирующая пластина соединена с наружной стороной по меньшей мере одной из плавучих барж.

12. Способ стабилизации системы катамарана, содержащей по меньшей мере две плавучих баржи и выполненной с возможностью расположения верхнего строения на морском основании, содержащий следующие стадии:
обеспечение по меньшей мере двух плавучих барж с демпфирующей пластиной, установленной с возможностью поворота на по меньшей мере одной из плавучих барж;
установка верхнего строения на плавучих баржах;
транспортировка верхнего строения к месту установки с по меньшей мере одной демпирующей пластиной, убранной в поднятое положение;
поворот демпфирующей пластины в развернутое положение, так что демпфирующая пластина расположена ниже поверхности воды вблизи по меньшей мере одной из плавучих барж и проходит от по меньшей мере одной из плавучих барж;
позиционирование верхнего строения на морском основании;
отсоединение верхнего строения от плавучих барж; и
удаление плавучих барж от морского основания.

13. Способ по п.12, в котором каждая из по меньшей мере двух плавучих барж содержит демпфирующую пластину, соединенную с ней, и дополнительно содержит стадию соединения с возможностью отсоединения демпфирующей пластины на первой плавучей барже с демпфирующей пластиной на второй плавучей барже.

14. Способ по п.13, дополнительно содержащий поворот демпфирующих пластин в развернутое положение до соединения демпфирующей пластины на первой плавучей барже с демпфирующей пластиной на второй плавучей барже.

15. Способ по п.13, дополнительно содержащий отсоединение соединения демпфирующей пластины на первой плавучей барже с демпфирующей пластиной на второй плавучей барже, после отсоединения верхних строений от плавучих барж.

16. Способ по п.15, в котором удаление плавучих барж от морского основания содержит перемещение плавучих барж вбок от морского основания после отсоединения соединения демпфирующей пластины на первой плавучей барже с демпфирующей пластиной на второй плавучей барже.

17. Способ по п.12, в котором обеспечение расположения демпфирующей пластины ниже поверхности воды содержит соединение с возможностью отсоединения демпфирующей пластины в развернутое положение ниже поверхности воды вблизи плавучих барж.

18. Способ по п.12, в котором по меньшей мере две плавучие баржи, каждая, имеют демпфирующую пластину, присоединенную с возможностью поворота к внутренней стороне каждой баржи, по направлению друг к другу, и дополнительно содержащий:
поддерживание демпфирующих пластин в убранном поднятом положении до того, как морское основание пройдет демпфирующую пластину между баржами, перед поворотом демпфирующих пластин в развернутое положение.

19. Способ по п.12, в котором удаление плавучих барж от морского основания содержит перемещение плавучих барж в продольном направлении от морского основания после отсоединения верхних строений от плавучих барж.

20. Способ по п.19, в котором демпфирующая пластина соединена с по меньшей мере двумя из плавучих барж с верхними строениями, соединенными с по меньшей мере двумя плавучими баржами, и в котором удаление плавучих барж от морского основания содержит перемещение плавучих барж в продольном направлении от морского основания при демпфирующей пластине, соединенной с по меньшей мере двумя плавучими баржами.

Похожие патенты:

Изобретение относится к технологии судостроения и может быть использовано для изготовления судовых несущих крупногабаритных конструкций малых судов. Для формования крупногабаритных несущих конструкций малых судов из композиционного материала используют послойную укладку стеклоармирующего элемента и связующего состава на поверхность оснастки, прикатку, выдержку до отверждения материала и съем с оснастки. // 2448863

Изобретение относится к плавучим баржам, используемым для установки верхнего строения для морских оснований, а более конкретно к системам и способам стабилизации вертикальной качки, вызываемой волновым действием на систему баржи во время установки верхнего строения. Одна или более демпфирующих пластин могут соединяться в положении ниже поверхности воды с одной или более баржами для изменения периода движения баржи относительно периода волнового движения для лучшей стабилизации баржи и сопротивления вертикальной качке. Демпфирующая пластина может соединяться между баржами или на конце или стороне баржи. Каждая баржа может содержать демпфирующую пластину, и демпфирующие пластины могут с возможностью отсоединения соединяться друг с другом. Дополнительно, демпфирующая пластина может поворачиваться в направлении вверх во время транспортировки верхнего строения к месту установки для уменьшения гидравлического сопротивления и затем поворачиваться в погружное положение во время установки верхнего строения. Технический результат заключается в увеличении степени сопротивления вертикальной качке системы баржи от волнового движения при использовании системы для установки верхнего строения на морские основания. 2 н. и 18 з.п. ф-лы, 23 ил.

Довоенный флот, эксплуатировавшийся на внутренних водных путях, отличался большим разнообразием и многотипностью, что значительно осложняло его использование.

В связи с этим в 1944 году были разработаны стандарты для речных судов, в которых указывались основные данные судов. Государственный стандарт предусматривал всего восемь различных типов пассажирских и грузопассажирских речных судов. С того времени все изменилось. Функциональность речных судов растет и теперь они подвержены той же традиционной классификации, к которой приведены как военные корабли, так и гражданского флота, с некоторыми отличиями.

ТИПЫ РЕЧНЫХ СУДОВ

Речные суда классифицируются по нескольким основным признакам: принципу поддержания на воде, принципу движения, району плавания, типу главного двигателя, роду движителя, материалу и форме корпуса, и назначению.

по принципу поддержания на воде

речные суда с гидродинамическим принципом поддержания

По принципу поддержания на воде различают суда с гидродинамическим принципом поддержания: суда на воздушной подушке, на подводных крыльях и глиссирующие.

Суда на воздушной подушке различают скегового типа, у которых воздушная подушка ограничена с боков жесткими погруженными в воду скегами, являющимися продолжением бортов, и амфибийного типа, где гибкое ограждение воздушной подушки выполнено по всему периметру корпуса. Поддержание над водой данных типов судов в обоих случаях осуществляется воздушной подушкой низкого давления. Речное судно может двигаться в нужном направлении, используя авиационного типа или . У судов на подводных крыльях гидродинамические силы поддержания возникают при относительно быстром движении в воде подводных крыльев.

Глиссирующие суда имеют плоское днище с незначительной килеватостью, которое создает при относительно быстром движении силу гидродинамического давления. Как правило, их строят небольших размеров, так как для движения в режиме глиссирования требуется весьма значительная удельная мощность двигателя.

речные суда с гидростатическим принципом поддержания

С гидростатическим принципом поддержания бывают водоизмещающие речные суда и . Водоизмещающие суда, имеющие гидростатический принцип поддержания, наиболее распространены. Среди них следует выделить двухкорпусные суда - . Суда с закритическими скоростями хода, у которого проектная скорость 30 км/ч и более с воздушной каверной можно считать почти новым типом судов, так как после некоторого забвения они снова получили право на существование.

по принципу движения на воде

По характеру движения речные суда подразделяют на самоходные, имеющие энергетическую установку, несамоходные, перемещаемые при помощи буксиров-толкачей, и стоечные, которые по условиям работы стоят на месте: дебаркадеры, понтоны.

по району плавания

По району плавания суда подразделяют на суда внутреннего плавания, смешанного река-море плавания и морские. Суда внутреннего плавания - суда, совершающие короткие рейсы, и предназначенные для эксплуатации на внутренних водных путях, внутригородских и пригородных линий. Судно смешанного (река-море) плавания, судно смешанного плавания - судно, предназначенное для эксплуатации на внутренних водных путях и в морских районах, имеющее класс Морского Регистра Судоходства или Речного Регистра.

по типу главных двигателей

По типу главных двигателей различают теплоходы, имеющие двигатель внутреннего сгорания, дизель-электроходы, у которых гребной винт приводится во вращение от электродвигателя. На речном флоте атомоходы и турбоходы не применяются.

по роду движителя

По роду движителя суда подразделяют на винтовые, колесные, водометные, с крыльчатыми движителями, с воздушными винтами - суда на воздушной подушке.

по типу материала

По типу материала, используемого при изготовлении корпуса, суда различают с металлическим, пластмассовым (стеклопластиковыми), деревянным и железобетонным корпусами. Последний тип речных судов применяют на стоечном флоте - дебаркадерах, плавпричалах.

по назначению

Однако главным отличительным признаком речного судна традиционно является предназначение, виды которого и будут рассмотрены в этой статье. По назначению суда внутреннего плавания подразделяют на транспортные речные суда и технические суда.

РЕЧНЫЕ ТРАНСПОРТНЫЕ СУДА

Транспортные суда, составляющие основное ядро речного флота, предназначены для перевозки пассажиров и грузов. Их подразделяют на пассажирские, грузовые и буксирные.

речные пассажирские суда

По продолжительности рейса и назначению пассажирские суда подразделяют на группы.

I группа - транзитные суда дальнего следования с длительностью рейса более 24 часов в одном направлении;

II группа - суда местного сообщения, длительность рейса - не более 24 часов в одном направлении;

III группа - суда пригородного сообщения, продолжительность рейса - не более 8 часов в одном направлении;

IV группа - суда внутригородского сообщения, длительность рейса - не более 4 часов в одном направлении. Указанное подразделение судов на группы в значительной мере определяет их общую архитектуру, так как действующие всевозможные нормы проектирования пассажирских судов (наличие специальных помещений, нормы площадей помещений, освещенности, вентиляции, водоснабжения и так далее) зависят от группы этих судов. Однако следует отметить, что подразделение серийных пассажирских судов на I, II, III и IV группы в некоторой степени условно, так как речные суда могут работать как на пригородных линиях, так и на линиях местного сообщения.

Речные пассажирские суда, построенные в последние годы, имеют повышенную комфортабельность и предназначены для перевозки более 12 пассажиров. Они в свою очередь разделяются на: а) туристские (экскурсионные, малые круизные , прогулочные суда); б) паромы ; в) плавучие дома (вонботы) .

Паромы предназначены для регулярной перевозки сухопутных транспортных средств и пассажиров между береговыми пунктами, расположенными на противоположных берегах. По конструкции это суда-площадки со специальными мостами - аппарелями, которые опускают на берег при погрузке и выгрузке автомобилей и другой техники. Пассажиры на пароме размещаются в надстройке.

Архитектурный тип парома зависит от принятого способа погрузки автомашин на его палубу. На переправах наиболее распространены бортовые способы погрузки, при этом обязательно применяют дебаркадеры, понтоны или баржи. При таком способе погрузки колебание горизонта воды в реке не отражается на стыке парома с дебаркадером. Все изменения положения дебаркадера, связанные с колебанием горизонта воды, компенсируются за счет уклона береговых сходен; при больших колебаниях горизонта дебаркадер (понтон) переводят в другое место. Кроме того, применяют продольный способ погрузки, при этом автомобили въезжают на паром с носовой части и съезжают с кормы. Этот способ более удобный по сравнению с первым. В настоящее время на реках работают так называемые челночные паромы, обе оконечности которых одинаковые.

Посадка пассажиров на паром производится или по грузовым аппарелям после погрузки автомашин, или по специальным пассажирским трапам, спущенным с бортов судна. Пассажирские трапы для входа пассажиров в трюмные помещения и в помещения надстройки устраивают по бортам в закрытых помещениях или тамбурах, чтобы не занимать проезжую часть главной палубы.

Нередко палубу парома покрывают деревянным настилом толщиной до 100 мм или делают на палубе металлический настил толщиной 8-10 мм. Иногда палубы паромов покрывают битумом или цементируют. При проектировании паромов большое значение придают их остойчивости, так как основная нагрузка от перевозимых грузов находится выше палубы. Паром рассчитывают на внезапные крены при расположении автомашин на одном борту.

речные грузовые суда

сухогрузные суда (сухогрузы)

самоходные сухогрузные суда

Грузовые речные суда составляют основу транспортного речного флота. На их долю приходится более 60 процентов грузооборота. Грузовые суда разделяют на сухогрузные и наливные, которые в свою очередь подразделяются на самоходные суда и несамоходные суда (баржи).

Сухогрузные суда используют для перевозки леса, штучных или сыпучих грузов. Эксплуатируются также специализированные сухогрузные суда: , цементовозы, рудовозы и рефрижераторы. Исходя из этого, самоходные речные суда данного типа бывают: трюмные открытого или закрытого типа, автомобилевозы, суда-площадки, цементовозы, рефрижераторы.

Современные самоходные сухогрузные суда принято в практике эксплуатации называть грузовыми теплоходами. В настоящее время грузовые теплоходы строят на классы М, О, Р Речного Регистра, а также смешанного плавания река-море. От постройки грузовых теплоходов на класс Л почти отказались. Для перевозки грузов на малых реках используют преимущественно баржи и буксиры с малыми осадками. Архитектурный тип современных грузовых теплоходов имеет следующие особенности: в носовой оконечности корпуса делают полубак и под ним - форпик, где размещают якорные цепи и судовое снабжение; грузовые трюмы располагают за форпиком до машинного отделения; за грузовыми трюмами в кормовой оконечности размещают машинное отделение и за ним - топливный отсек; в корме - ахтерпик с румпельным отделением; надстройки и рубки теплохода с жилыми и служебными помещениями для команды размещают в корме судна над машинным отделением. В зависимости от размеров судна и количества команды жилые надстройки грузовых теплоходов бывают одно- или двухэтажными. Над верхним этажом надстройки располагают рулевую рубку. Управление двигателями - дистанционное из рулевой рубки. Большинство грузовых теплоходов классов М и О, а также судов смешанного плавания строят с двойным дном, которое используют для принятия водяного балласта при ходе порожнем. В последние годы все суда классов М и О и суда смешанного плавания строят с двойным дном и многие из них - с двойными бортами. Для перевозки грузов, не боящихся подмочки, - леса (в бревнах), угля и минерально-строительных материалов (гравия, бута, камня) по водохранилищам разряда О в центральных бассейнах указанные выше суда с двойным дном и двойными бортами строят с открытыми сверху грузовыми трюмами и называют такие суда грузовыми теплоходами открытого, или коробчатого типа.

Суда-площадки (теплоходы-площадки)

Требования ускоренной погрузки-выгрузки привели к тому, что были созданы такие типы судов, как теплоходы-площадки (суда-площадки), предназначенные для перевозки на открытой палубе массовых грузов (лес, уголь, руда). Они дают возможность обеспечивать наилучшие условия проведения грузовых операций, удобства для размещения крупногабаритных грузов, применения прогрессивного горизонтального способа погрузки-выгрузки.

Прочность корпуса судна должна обеспечить погрузку и разгрузку всего груза одной машиной в один слой (от кормы к носу или наоборот), или одновременно несколькими машинами (из расчета одна машина на 15-20 м длины трюма или на трюм). В отдельных случаях это требование приводит к тому, что общая прочность корпуса судна оказывается выше, чем необходимо для плавания в заданном районе.

Размеры грузовой палубы судов-площадок, а также трюмов и просветов люков трюмных судов должны быть кратными размерам контейнеров, крупно штучных и лесных грузов, если перевозка этих грузов предусмотрена техническим заданием на проектирование судна. Грузовместимость судов-площадок определяют по высоте штабелей леса или контейнеров, которые укладывают так, чтобы они не закрывали видимости вперед из ходовой рубки. В проектах судов-площадок для перевозки гусеничной или колесной техники необходимо предусмотреть возможность применения переходного моста (аппарели) для погрузки и выгрузки этой техники и входа и выхода перегрузочных машин.

несамоходные сухогрузные суда (баржи)

Несамоходные сухогрузные суда имеют грузоподъемность от 200 до 4500 тонн. Как бункерные баржи, так и баржи-площадки широко применяются для перевозки угля, щебня, гравия, песка, руды и многих других грузов. Большие перспективы строительства несамоходного флота открылись судостроителям после завершения испытаний сцепных замков к толкаемым составам.

Сухогрузные баржи секционного состава состоят из двух и более секций и производятся на класс «О» Речного Регистра. Каждая из секций - открытая, с двойным дном и двойными бортами, имеет один трюм без поперечных переборок. Носовая секция выполнена с седловатостью в носу, нос ложкообразный, корма транцевая. Кормовая секция сделана с транцевым носом и санной кормой. Секции не имеют жилых помещений и соединяются друг с другом транцами. В кормовой секции установлена транцевая переборка с кормовыми упорами для толкания состава толкачом-буксиром при помощи автосцепа.

Несамоходные сухогрузные суда (баржи) бывают: открытого и закрытого типа, тентовые, баржи-площадки, саморазгружающие баржи и бункерные баржи.

Сухогрузная баржа открытого типа имеет полубак и полуют. Корпус с двойным дном и наклонными двойными бортами, с транцевым носом и кормой для толкания. На носу баржи имеются упоры для толкания, на корме - автосцеп. Один грузовой трюм не имеет переборок. Баржа предназначена для перевозки леса, угля и минерально-строительных материалов. Вместо рулей в корме баржи устанавливают вертикальные плоские стабилизаторы.

Сухогрузные тентовые баржи в свое время большими сериями строились в Румынии. Тентовая баржа имеет двойное дно и оборудована двойными бортами, с надстройкой для команды и рулевой рубкой в корме. Стенки тента - металлические, гофрированные. В бортовых стенках для разгрузки генеральных грузов сделаны двухстворчатые ворота, по четыре с каждого борта, а в крыше тента - по четыре закрывающихся люка. Баржи предназначены для перевозки грузов, боящихся подмочки (генеральные грузы, зерно и пр.). Баржа имеет два полубалансирных руля.

Сухогрузные баржи-площадки на отечественных реках наиболее распространенные суда, предназначенные для перевозки массовых грузов, не боящихся подмочки. В корпусе этих барж устанавливают диаметральную продольную переборку и один-два ряда пиллерсов между кильсонами и карлингсами в зависимости от ширины корпуса. Оконечности таких барж делают с санным образованием, нос и корма - транцевые, приспособленные для толкания, с упорами и автосцепом. Вместо рулей на баржах установлены стабилизаторы в корме, иногда два по ширине.

Саморазгружающаяся баржа - сухогрузная баржа с полубаком и полуютом, имеет приспособления для разгрузки способом кренования.

Бункерные баржи - специальный тип барж с врезанным в корпус бункером, металлические стенки которого наклонные; бункер предназначен для перевозки леса и гравия, добываемых со дна реки специальными землесосами. Баржи, предназначенные для толкания, делают с транцами в носу и корме, с упорами для толкания. Вместо рулей установлены стабилизаторы. Жилые помещения не предусмотрены.

Владельцы патента RU 2513368:

Изобретение относится к строительству морских судов и может применяться при аварийной посадке самолета.

Известна баржа, имеющая корпус с палубой (Н.В.Баранов. Конструкция корпуса морских судов. Том 1. - С.-Петербург, 1993, стр.14-21, 268).

Однако на эту баржу нельзя садиться неисправному во время полета самолету.

Техническим результатом изобретения является возможность посадки на баржу неисправному во время полета самолету.

Указанный технический результат достигается тем, что на палубе расположен негорючий мягкий материал, покрытый мягкими металлическими листами, прикрепленными к бортам корпуса.

На фиг.1 изображена баржа, вид сбоку, разрез.

На фиг.2 то же, вид сзади, разрез

Баржа имеет следующую конструкцию. Шпангоуты 1 скреплены стрингерами 2. К стрингерам 2 прикреплена обшивка 3. На стрингерах 2 расположен настил палубы 4. На палубе 4 расположен мягкий негорючий материал 5, например асбест или стекловолокно. Сверху материал 5 покрыт мягкими металлическими листами 6, например алюминиевыми. Металлические листы 6 прикреплены к бортам корпуса баржи. На листах 6 расположена солнечная батарея 7, соединенная с аккумулятором и осветительными приборами.

Баржа используется следующим образом. В океане вдоль авиалинии на расстоянии 100 км друг от друга расположены баржи предложенной конструкции. Баржи видны на воде, т.к. они постоянно освещены, получая электроэнергию от солнечной батареи 7 и аккумулятора. Когда идет дождь, то вода стекает с металлических листов, не попадая на материал 5. Во время полета при неисправности летчик сажает самолет на баржу. Металлические листы 6 и мягкий материал 5, сжимаясь, смягчают посадку самолета. Самолет при посадке вдавливает баржу в воду. Это дополнительно смягчает его посадку. Через некоторое время к барже подплывает катер и забирает из самолета экипаж и пассажиров. Затем буксир увозит баржу в док. После ремонта буксир увозит баржу в океан опять на авиалинию.

Использование баржи предложенной конструкции позволит получить следующий технико-экономический эффект. Так при неисправности во время полета над океаном самолет попадает в воду. Гибнут люди. Это невосполнимый ущерб государству. При использовании баржи предложенной конструкции можно избежать падения самолета на воду и гибели людей. Это предотвратит невосполнимый ущерб государству.

Баржа, имеющая корпус с палубой, отличающаяся тем, что на палубе расположен негорючий мягкий материал, покрытый мягкими металлическими листами, прикрепленными к бортам корпуса.

Похожие патенты:

Изобретение относится к оборудованию аэродромов, в частности к средствам обеспечения посадки летательных аппаратов в ограниченной видимости. Взлетно-посадочная полоса (ВПП) состоит из искусственного покрытия (1), вогнутого к середине участка с перепадом высот более 10 м, радио- и осветительного оборудования, двух имитаторов подвижных радиолокационных целей (3-1, 3-2).

Изобретение относится к области кораблестроения, преимущественно к оборудованию вертолётных площадок на судовой палубе. Ангар для палубного вертолёта содержит корпус и средства крепления к палубе судна. Ангар выполнен сдвижным, закрепляемым на вертолетной площадке после посадки вертолёта и закрепляемым на палубе вне площадки над зоной с корабельным вооружением перед взлётом вертолёта. Ангар может быть установлен на направляющих, закреплённых в подпалубном пространстве. Повышается эффективность использования территории палубы и улучшаются условия эксплуатации. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к подводному кораблестроению и может быть использовано преимущественно при строительстве атомных подводных лодок. Подводный авианосец содержит соединённые параллельно между собой три модуля, в том числе два двигательных модуля с гребными валами. Средний модуль выполнен авианесущим и содержит взлётную палубу и выполненный под ней ангар для самолётов. Передняя и задняя оконечность авианесущего модуля выполнены с закрывающимися отверстиями для взлёта и посадки. Авианесущий модуль может быть выполнен с возвышением относительно двигательных модулей. На взлетной палубе может быть выполнен по меньшей мере один люк, под которым установлен лифт. Достигается увеличение боевых возможностей подводной лодки. 5 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к конструкции авианосцев, в частности к устройству взлетно-посадочных полос и площадок для размещения палубных самолетов. Предложен авианосец, выполненный с расположенными одна над другой двумя палубами: основной и дополнительной выдвижной. На основной открытой палубе находится взлетная полоса, вдоль которой располагается стоянка самолетов. На дополнительной выдвижной палубе находится посадочная полоса и площадка, на которой также может располагаться стоянка самолетов. Дополнительная выдвижная палуба может выдвигаться или вдвигаться в корпус авианосца в зависимости от обстановки. В задней части дополнительной выдвижной палубы установлена система стабилизации, выполненная в виде судов-понтонов, оснащенных двигательными установками с гребными винтами, и опор, связанных с дополнительной палубой и судами-понтонами. Технический результат заключается в повышении безопасности посадки самолетов, повышении маневренности авианосца и эффективности спасательных средств. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к судостроению и может быть использовано для погрузки и выгрузки гидросамолёта на судно. Судовой комплекс содержит балластную систему. Аппарель с закрылком установлена на двух наклонных направляющих, расположенных побортно. Аппарель содержит привод и устройство фиксации самолета-амфибии и выполнена выдвижной с тремя дорожками. Часть дорожек погружена в воду на безопасную глубину. Достигается возможность повышения эффективности работы комплекса по спуску-подъему самолета-амфибии и безопасной работы при эксплуатации. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к области кораблестроения, в частности к авианесущим кораблям и аэродромам морского базирования. Предложен авианосец, который состоит из одинаковых двухпалубных кораблей-модулей, каждая палуба имеет поворотные звенья, оборудованные грузоподъемными механизмами и соединительными межпалубными устройствами, нижнее поворотное звено расположено в передней части нижней палубы, верхнее - в задней части верхней палубы. Технический результат заключается в улучшении эксплуатационных и компоновочных характеристик авианосца. 9 ил.

Изобретение относится к области светотехники и предназначено для использования при освещении летного поля. Техническим результатом является увеличение срока службы, путем обеспечения эффективного рассеяния тепла, защиты от воздействия реактивной струи и упрощение технического обслуживания, сборки и регулировки. Устройство содержит корпус (11), выполненный с возможностью прикрепления к опоре (14), обеспечивающей фиксацию указанного корпуса в положении над поверхностью земли (15), и по меньшей мере одну световую головку (12, 13), содержащую по меньшей мере один светодиод (17). В корпусе (11) размещена электронная схема питания и возбуждения светодиода (17), содержащая первый теплоотвод (110), находящийся в тепловом контакте с указанной электронной схемой. Световая головка содержит второй теплоотвод (322, 422). Технический результат достигается за счет того, что световая головка (12, 13) выполнена в виде элемента, отдельного от корпуса (11), и содержит переднюю часть (122, 132), предназначенную для передачи испускаемого светодиодом света, и заднюю часть, содержащую заднюю поверхность (120, 130), на которой находится второй теплоотвод (322, 422). Световая головка (12, 13) прикреплена с возможностью присоединения к корпусу (11), причем в прикрепленном положении задняя поверхность (120, 130) расположена между передней частью (122, 132) и корпусом (11), а между корпусом (11) и световой головкой (12, 13) образован канал для прохождения текучей среды, через который проходит окружающий воздух так, что указанный второй теплоотвод обеспечивает рассеивание тепла в окружающем воздухе путем естественной конвекции. 2 н. и 21 з.п.ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к оборудованию для управления полетом воздушных судов. Предлагаемая система состоит из наземного (аэродромного) и самолетного (бортового) сегментов. Наземный сегмент включает в себя пульт задатчиков метеорологических характеристик и информационный блок, соединенный с Единой сетью электросвязи страны. На выходе последней образовано радиополе сотовых передатчиков, расположенных в зоне подхода к аэродрому. Самолетный сегмент включает в себя радиоприемник сотовой связи, пульт задатчиков паролей аэродромов, блок метеорологических характеристик, компьютер вычисления коррекции и штатный электромеханический барометрический высотомер. Система позволяет принять на борту и вывести на дисплей: идентификационный пароль (позывной) рабочего направления и магнитный курс ВПП аэродрома, атмосферное давление аэродрома, эшелон перехода, вертикальную и горизонтальную видимости, направление и скорость ветра на ВПП, коэффициент сцепления и состояние поверхности ВПП. Главной функцией системы является автоматическое приведение высоты полета к уровню стандартного атмосферного давления или к атмосферному давлению аэродрома. Технический результат изобретения состоит в повышении безопасности захода на посадку и уменьшении вероятности столкновения самолетов в воздухе путем обеспечения правильной (автоматической) коррекции показаний бортового барометрического высотомера. 2 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение касается использования судна, в частности баржи, для аварийной посадки самолета. На палубе баржи расположен мягкий негорючий материал, например асбест или стекловолокно. Сверху негорючий материал покрыт мягкими металлическими листами, например алюминиевыми. Металлические листы прикреплены к бортам корпуса. Технический результат заключается в расширении эксплуатационных возможностей баржи. 2 ил.

Ввиду экономической выгодности контейнерных перевозок продолжаются поиски новых, еще более рентабельных методов их организации. Один из них был найден в результате сопоставления грузовых перевозок в унифицированной таре по железной дороге, по шоссе и по морю. Так как транспортировка по воде дешевле, чем автодорожным или рельсовым транспортом, напрашивался вариант: строить плавучие контейнеры в форме прямоугольных барж и проектировать суда, на борту которых эти баржи могли бы транспортироваться морем. Идея такого судна была не нова, так как во время второй мировой войны, особенно в военно-морском флоте США, имелся ряд судов, которые перевозили таким образом десантные войска и имели на борту оборудование для подъема барж на борт и спуска их на воду. Такой способ перегрузки назвали «Float on - Float off». Выгодно продать дом в элитном районе Подмосковья. За последние годы появилось много таких судов. В зависимости от способа, которым баржи принимаются на борт, различают три основных конструктивных типа баржевозов: ЛЭШ, Сиби и БАКАТ. Первые суда типа ЛЭШ были построены в 1969-1970 гг. Вид такого судна, а также способ погрузки на него представлены на рисунке ниже.

Надстройки смещены далеко в нос; два машинных отделения размещены по обеим сторонам широкого трюма в корме. Расположение барж во время рейса можно видеть на рисунке b. В качестве перегрузочного средства служит передвижной козловой кран грузоподъемностью 5 МН. Грузоподъемность стандартной баржи типа ЛЭШ составляет 370 т, габаритные размеры 16,7X9,5X4,4 м. При разгрузке лихтеры поднимают из трюма с помощью козлового крана, перемещают к корме и там спускают на воду. Погрузка производится в обратном порядке. Суда типа ЛЭШ могут найти разнообразное применение. Они могут, в частности, перевозить 20-футовые контейнеры (рис. с)

Баржевозы типа «Сиби» строят главным образом в США; их баржи значительно больше и имеют грузоподъемность 850 т. Баржи располагают на нескольких палубах, оснащенных рельсами для их перемещения. В корме имеется лифт грузоподъемностью 19,6 МН, служащий для подъема и спуска барж. При погрузке лифт опускается так, чтобы в него могли войти две баржи. Затем лифт вместе с баржами поднимается до нужной палубы. Под баржи подводится поворотная тележка, на которой баржи по рельсам доставляются до места, где они закрепляются на время рейса. Баржевозы типа «Сиби» имеют дедвейт 38 410 т, в то время как суда типа ЛЭШ строятся в трех вариантах: дедвейтом 18 850, 26 500 и 43 517 т.

Баржевоз типа СИБИ

а - транспортировка лихтера к лифту. b - дальнейшая транспортировка на судне.

Третий тип баржевозов - суда БАКАТ дедвейтом примерно 25 тыс. т. Двухкорпусная конструкция судна позволяет баржам типа ЛЭШ заплывать под главную палубу между двумя корпусами, где они закрепляются. Небольшие баржи грузоподъемностью 140 т поднимают на палубу лифтами, как и на баржевозах типа «Сиби». Суда типа БАКАТ предназначены для транспортировки барж из небольших или речных портов к морским судам типа ЛЭШ, а также для перевозок в прибрежных районах или на небольших водоемах. Особой, пока еще не очень распространенной, оригинальной формой баржевоза является так называемое составное судно. Это очень большая баржа, которая с помощью особого замка и гидравлических клиньев соединена с машинным отделением, работающим как буксир-толкач. Экономическая выгода от использования составных судов состоит в низких расходах на постройку. Кроме того, баржа может оставаться в порту, в то время как энергетическая часть сразу уходит в море, следовательно, эксплуатационные расходы снижаются. С другой стороны, требуются соответствующие баржи и энергетические секции особой конструкции, а также очень хорошо организованное обслуживание в обоих портах.

Самобытный тип волжской баржи формировался в течение второй половины XIX века и в свою очередь оказал значительное влияние на становление дела классификации судов в России, послужив стимулом для создания Русского Регистра.

Впервые требования к новому типу грузового судна были сформированы в 40-х годах ΧΙΧ века, когда в Волжском бассейне обобщался первый опыт активного внедрения механической тяги.

Буксирные пароходы, тауэры, кабестаны и конномашинные суда первоначально буксировали традиционные сплавные суда: барки, коломенки, гусяны, унжаки, подчалки, межеумки. Их общими характерными особенностями были: отсутствие палубы (грузовые помещения закрывались тесовой крышей, не участвовавшей в обеспечении общей прочности) и значительное сопротивление движению из-за формы корпуса, оптимизированной главным образом в расчёте на наиболее удобное размещение груза и плавание в условиях сплава. Соответственно отсутствовали поперечные связи в верхней части корпуса (бимсы). У многих судов, например у коломенок, носовая оконечность делалась шире, чем кормовая (т.е.в средней части присутствовала не цилиндрическая, а «расширяющаяся» вставка), подобно стволу дерева, который плывёт по течению комлем вперёд. В условиях сплава это обеспечивало устойчивость на курсе.

Подобная конструкция была оптимальна в условиях сплавного судоходства, когда судно шло вниз по течению, сплавляясь с помощью потесей и лота. Вверх же против течения судно шло под парусом, на вёслах, бечевой или взводом (завозом якорей).

Внедрение механической тяги позволило формировать караван из 10-15 судов, последовательно соединённых с буксирующим судном. Как следствие встал вопрос о снижении сопротивления судов и повышении их прочности, как продольной, так и поперечной, поскольку суда в караване, за исключением последнего (замыкающего) подвергались значительным растягивающим напряжениям. В результате корпус судна разрушался в течение одной-двух навигаций. Кроме того, логика снижения буксировочного сопротивления, уменьшения накладных расходов требовала формирования каравана из меньшего числа судов, большего водоизмещения.

Время требовало принципиально нового типа речного грузового судна. Им стала баржа.

В качестве прототипа были приняты наиболее современные суда той эпохи – клиперы. Теоретический чертёж и конструкция корпуса разрабатывались на основе чертежей клиперов «драгоценной» серии «Изумруд» и «Яхонт». Отметим, что классические клиперы «Эн Мак-Кейн» и «Рейнбоу» появились в 1844-1845 г.г., а отечественные баржи (первые 12 единиц) уже весной 1848 года. Приходится признать, что отечественные инженеры в ту пору были весьма хорошо осведомлены о технических новинках (в том числе и заокеанских) и умели не только их заимствовать, но и творчески переработав быстро внедрить в практику отечественного судостроения и судоходства.

У судов были оставлены почти те же, что и у клиперов обводы ватерлиний, изменено было лишь днище, которое вместо килевого было сделано плоским. На первых баржах практически в неизменном виде сохранялась клиперская форма штевней и форма кормы. Совершенные обводы корпуса позволили существенно снизить буксировочное сопротивление, что было весьма важным, учитывая малые мощности первых буксирных судов (как правило 10 -50 кВт, редко 80- 90 кВт). У более поздних барж (когда существенно возросла мощность буксирных судов) носовая часть часто стала делаться ложкообразной, а корма – санной. Это были достаточно крупные суда. Их длина лежала в пределах от 96 до 117 м.

Первоначально баржи предназначались для перевозки сухих грузов. Преимущественно генеральных и полумассовых (навалочных упакованных в мешки). Затем появились баржи пассажирские и наливные. В проектировании и строительстве барж принимали участие такие выдающиеся отечественные инженеры как Боярский А.К., Одинцов А.И., Шухов В.Г.

В конструкцию корпуса были введены бимсы, продольные бортовые связи – бархоуты. Практически все баржи несли парусное вооружение, хотя и не такое развитое, как у прототипа – клипера. На ранних баржах, обычно один прямой парус. Поздние баржи обычно несли 2 - 3 мачты, оснащённые гафельными парусами и стакселями. Высота мачт достигала 20 метров. Мачты делались заваливающимися.

Наличие парусов на буксируемом несамоходном судне в ту пору не было чем-то необычным. Морские буксируемые лихтеры также несли 2 -3, а иногда и 4 мачты с упрощённым парусным вооружением. Это позволяло решить ряд важных задач: снижался расход топлива на буксирном пароходе, повышалась управляемость, уменьшалась качка на волнении. При благоприятном ветре скорость увеличивалась на 25 %. Парусное вооружение сохранялось на баржах и лихтерах до 30-х годов ΧΧ столетия.

Но энергия ветра использовалась не только для движения. На многих баржах устанавливался ветряк (по типу ветряной мельницы) от которого работал насос осушительной системы.

Однако пожалуй самой интересной особенностью волжских барж был комплекс мер по обеспечению общей прочности. Причём он был единым, как для деревянных, так и для появившихся позже стальных корпусов.

Суть его заключалась в том, что кривая нагрузки в любом её варианте полностью соответствовала кривой распределения сил поддержания (строевой по шпангоутам). Т.е. эпюры нагрузки и сил поддержания были одинаковы по форме. В результате ни изгибающего момента, ни перерезывающих сил в корпусе не возникало. Для состояния порожнём, это достигалось соответствующим размещением связей корпуса, судовых устройств, оборудования, назначением размеров конструкций.

Для тех или иных вариантов загрузки это обеспечивалось соответствующим распределением грузов, что отражалось в грузовом плане. В ходе эксплуатации требования грузового плана соблюдались неукоснительно.

Несколько сложнее было обеспечить требуемое размещение груза на наливных баржах. Однако и здесь отечественными инженерами были найдены весьма оригинальные решения.

На деревянных баржах, где обеспечить непроницаемость переборок и необходимое распределение груза по длине судна было затруднительно, предотвращение обвисания оконечностей достигалось с помощью металлических шпренгелей крепившихся за кильсоны. На стальных баржах корпус делился на большое число отсеков лёгкими переборками. Число таких отсеков достигало 46. Для сравнения: число отсеков на наливных судах спроектированных в соответствии с Правилами Германского Ллойда не превышало 6. Наличие большого числа отсеков позволяло осуществить распределение груза по длине в строгом соответствии распределению сил поддержания.

Отсутствие изгибающих моментов и перерезывающих сил позволяло минимизировать размеры связей, как обшивки, так и продольных и поперечных балок набора, что привело к существенному облегчению корпуса, росту коэффициента утилизации водоизмещения по грузоподъёмности.

Для сравнения размеры связей применительно к стальным судам.

Толщина обшивки волжской баржи……………………………...4,76 -6,35 мм
немецкой………………………………………................................7 – 10 мм
Толщина палубы волжской баржи…………………………….....3,17 – 6,35 мм
немецкой …………………………………………..........................5,5- 7 мм
Шпация на волжской барже……………………………………...609 мм
немецкой…………………………………………….......................500 мм
Толщина переборки на волжской барже……………………….3,17 – 4,76 мм
немецкой………………………………….…..................................4 -5 мм
Размеры поперечных балок (шпангоутов и бимсов):
волжских барж. …..………………..................................................76 х 51 х 6,3 мм
немецких…………………………....................................................85 х 65 х 8 мм

Отметим, что размеры волжских барж, и стальных и деревянных постоянно возрастали, имея ограничением только габариты судового хода. Так средняя грузоподъёмность деревянных барж составляла 1600 – 2000 т, однако строились и суда грузоподъёмностью до 6500 тонн. Размерения этих гигантов составляли: длина 160 м, ширина 19,2 м, высота борта 5 м.

Грузоподъёмность стальных барж составляла 3900 – 6000 т. Наиболее крупные имели грузоподъёмность до 10300 т, при длине 160,3 м, ширине 22,04 м высоте борта 3,81 м и осадке до 3,55 м.

В этих условиях ни Германский Ллойд, ни Британский Ллойд не имели возможности классифицировать подобные суда. Сказывалось отсутствие опыта проектирования, постройки и эксплуатации подобных судов, что только и могло послужить основой для разработки нового раздела правил классификации.

В России же этот необходимый опыт был уже накоплен техническими комиссиями страховых обществ. Обобщение же этого опыта стало основой при создании в 1913 году Русского Регистра. Таким образом волжские баржи это не только оригинальный тип судна, но и ярчайшая страница истории отечественного и мирового судостроения, свидетельства таланта отечественных инженеров, отражение самобытной научной школы, этап в развитии водного транспорта.

Библиография.

1. Истомина Э.Г. Водный транспорт России в дореформенный период. М. Наука 1991 г. 264 стр.

2. Одинцов А.И. Перевозка нефтяных продуктов по рекам Волжского бассейна. Труды съезда русских деятелей по водяным путям 1910 г. С.П. б. Паровая скоропечатня М.М. Гутзаца. 1910 г.

3.Тюрин И.В. "О некоторых недостатках современной постройки деревянных баржей". Труды съезда судовых деятелей.-СПб.: Типография И.Усманова, 1904 г.

формирование образа современной баржи, баржа, буксир, клиперы, буксирные суда