Результат интеллектуальной деятельности: Судовое тормозное устройство Овчинникова-Каменских

Изобретение относится к области судостроения, в частности, к конструкциям тормозных устройств судов и может быть использовано при конструировании судов.

При экстренном торможении судна сокращение тормозного пути используют тормозное устройство. Тормозные устройства судна описаны в [1, 2, 3].

Большинство тормозных устройств можно отнести к одной из двух групп.

1. Пассивные тормозные устройства (тормозные парашюты; поворотные створки на бортах и/или подводной части корпуса судна; пассивные каналы в носовой части судна; раскрывающееся перо руля).

2. Активные тормозные устройства (винто-рулевые колонки, создающие тягу, обратную направлению движению судна).

Пассивные тормозные устройства можно объединить в четыре подгруппы.

Первая, тормозные парашюты. Тормозные парашюты имеют относительно простую конструкцию [1, 2], однако их применение потребует значительных затрат ручного труда, связанных с подготовкой к работе и свертыванием в положение по-походному. Для их хранения, подготовки к работе, свертывания на палубе необходимо довольно значительное место.

Вторая подгруппа, поворотные створки с вертикальными осями вращения, установленные по бортам и с горизонтальными осями вращения, установленные под днищем судна. Конструкции тормозных устройств с поворотными створками относительно вертикальных осей, установленные даже в нишах на корпусе [4, 5], создают дополнительное сопротивление движению судна. Кроме того, высока вероятность их повреждения при кантовке или швартовке. Тормозные устройства с поворотными створками относительно горизонтальных осей [2] могут быть повреждены при работе на мелководье. Площадь створок может достигать до 15% площади миделя судна, а вес до 100 тонн.

Третья, пассивные каналы в носовой части судна. Тормозные устройства из пассивных каналов в носовой части судна [1] будут иметь низкую эффективность относительно устройств первых двух групп, а также они резко снизят свою после начальной фазы торможения. Кроме того, чтобы такое устройство было эффективным, необходимо иметь значительный диаметр носового входного отверстия. Например, у судна водоизмещением 150000 тонн его диаметр должен составлять 8 метров.

Четвертая классификационная подгруппа тормозных устройств представляет собой раскрывающееся перо руля. Рули, которые используются в качестве тормозных устройств, имеют раскрывающиеся боковые конструкции, которые поворачиваются механизмами на шарнирах, установленных на кормовой кромке. Эти конструкции сложны [1], а потому имеют низкую надежность. Кроме того, в тот период времени, когда руль судна используется как тормозное устройство, судно оказывается неуправляемым.

В отличие от тормозного устройства [6], в котором создается тормозной эффект только за счет увеличения сопротивления от раскрывающихся боковых створок буля, в судовом тормозном устройстве Овчинникова-Каменских в дополнение к сопротивлению от раскрывающихся нижней и верхней створок буля, возникает сопротивление от увеличения ватерлинии судна за счет возникающего от раскрытия нижней поворотной створки буля дифферентующего момента на нос.

Технический результат изобретения - уменьшение длины тормозного пути судна после экстренного торможения.

Технический результат достигается благодаря тому, что создается дополнительное сопротивление движению судна за счет раскрытия створок и дифферента на нос, в результате быстро снижается скорость его движения при торможении. При положении устройства по-походному дополнительное сопротивление движению судна от тормозного устройства отсутствует.

Судовое тормозное устройство состоит, фиг. 1 и 2, из проницаемого буля 1, установленного носовее форштевня 2 ниже ватерлинии для снижения гидродинамического сопротивления воды движению судна за счет интерференции волн, образуемых булем и форштевнем. Внутри буля 1 установлена прикрепленная (например, сваркой) к форштевню 2 продольная вертикальная бракета 3. Носовая часть буля 1 образована нижней 4 и верхней 5 поворотными створками, которые крепятся к его кормовой части на шарнирах 6. По контуру створок 4 и 5 устроены уплотнения 7 и 8 для уменьшения перетекания воды внутрь буля 1 на ходу судна.

В расположенном кормовее форштевня 2 форпике 9 на фундаменте 10 установлен привод 11 с двигателем 12. Привод 11 соединен с валом 13, который вращается в опорном 14 и опорно-упорном 15 подшипниках. Вал 13 проходит из форпика 9 в проницаемый буль 1 через сальник 16. В своей носовой части вал 13 имеет резьбу, на которой находится ползун 17, перемещающийся в нос или корму в направляющих 18 при вращении вала 13.

Направляющие 18 ползуна 17 закреплены на продольной вертикальной бракете 3, на ней же смонтированы подшипники 14 и 15. Направляющие 18 удерживают ползун 17 от проворачивания при вращении вала 13. Для уменьшения трения между ползуном и направляющими они снабжены вкладышами из антифрикционного материала (например, капролона) со смазкой забортной водой.

Сверху и снизу к ползуну 17 на шарнирах 19 прикреплены рычаги 20 и 21, которые шарнирами 22 прикреплены к поворотным створкам 4 и 5. Причем, рычаг 21, поворачивающий нижнюю створку 4, имеет длину больше, чем рычаг 20, поворачивающий верхнюю створку 5. Схема управления тормозным устройством содержит щит двигателя 12 с управлением им из ходовой рубки судна и датчики контроля движения ползуна 17.

Судовое тормозное устройство работает следующим образом. При возникновении необходимости срочной остановки судна (например, падение человека за борт) вахтенный офицер включает из ходовой рубки двигатель 12, который через привод 11 начинает вращать вал 13 в подшипниках 14 и 15.

Поскольку вал 13 при вращении удерживается от продольного перемещения опорно-упорным подшипником 15, начинает перемещаться ползун 17, удерживаемый от проворота направляющими 18. Перемещаемые ползуном 17 рычаги 20 и 21, поворачиваясь в шарнирах 19 и 22, раскрывают поворотные створки 4 и 5. Раскрытые поворотные створки 4 и 5 создают объемное препятствие для обтекания корпуса набегающим потоком воды, резко увеличивая сопротивление движению судна и способствуя его остановке. Нижняя створка 4 открывается за счет более длинною рычага 21 на больший угол, чем верхняя створка 5, что создает дифферентующий момент на нос, создающий дополнительное сопротивление движению судна.

ЛИТЕРАТУРА

1. Гайкович А.И. Теория проектирования водоизмещающий кораблей и судов. В 2 т. Т. 1. Описание системы «Корабль». - СПб.: Издат-во НИЦ МОРИНТЕХ, 2014. - 819 с.

2. Морской энциклопедический справочник. В двух томах. Т. 2. / Под ред. Н.Н. Исанина. - Л.: Судостроение, 1986. - 520 с.

3. Способы улучшения маневренных характеристик судна. URL: https//sea,library,ru>upravlenia,sudnom/357,ulutchenie:27.10.2020, Режим доступа: свободный.

4. Молчанов B.C. Подольский А.А. Тормозное устройство судна. Авторское свидетельство, заявка 4069816 14.03.1996 г. публикация 07.10.1987 г. URL: https//jandex.ru>patents / doc /SU1342822 A1 19871007, Режим доступа: свободный.

5. Мороцкий О.А. Тормозное устройство судна. Авторское свидетельство 1207903, заявка. 10.1990 г. публикация 15.03.1994 г. URL: https // jandex.ru>patents /doc/ RU2009071 C1 19940315/ Режим доступа: свободный.

6. Овчинников И.Д. Судовое тормозное устройство Овчинникова. Патент на изобретение №2764222, заявка. №2021117100. Приоритет изобретения 10.06.2021. Гос. регистрация 14.01.2022.