Результат интеллектуальной деятельности: Ледокольное судно (варианты)

Изобретение относится к области судостроения, а более конкретно - к ледокольным судам и буксирам, предназначенным для эксплуатации во льдах.

Для обеспечения тяговых характеристик движительного комплекса и повышения маневренности ледокольных судов в тяжелых ледовых условиях используют движительно-рулевой комплекс, содержащий винторулевые колонки (ВРК) и традиционные гребные винты. Однако такой движительно-рулевой комплекс не дает достаточной маневренности в условиях стесненных акваторий портов и недостаточно эффективен при очистке причальных стенок портов, многоопорных ледостойких платформ и крупнотоннажных судов ото льда.

Известно ледокольное судно (патент №2381136), принятое за прототип, содержащее два традиционных гребных винта (ГВ), установленных на валах побортно симметрично относительно диаметральной плоскости (ДП) судна, и 1 ВРК, расположенную в ДП, составляющие в совокупности движительно-рулевой комплекс, размещенный в кормовом подзоре судна. При этом концевые кромки гребных винтов не выходят за пределы уровня основной плоскости судна по высоте и конструктивной ватерлинии (КВЛ) по ширине в месте их расположения.

Однако движительно-рулевой комплекс известного ледокольного судна, предназначенного для проводки судов и управления ледовой обстановкой, не обеспечивает ему достаточной маневренности для проведения ледовых операций в стесненных условиях, особенно при операциях в морских и речных портах, при очистке причальных стенок портов и выполнении операций по постановке крупнотоннажных судов к причалу.

Задачей предлагаемого изобретения является улучшение маневренных качеств ледокольного судна для эксплуатации в стесненных условиях во льдах при работе как передним, так и задним ходом, повышение его ледовых качеств и устойчивости движения на заднем ходу, а также улучшение эффективности очистки причалов ото льда и околки судов в портах и на открытых акваториях.

Для этого ледокольное судно, имеющее корпус с кормовым подзором, в котором размещен движительно-рулевой комплекс, включающий установленные на валах гребные движители судна, расположенные побортно симметрично диаметральной плоскости, и установленную в диаметральной плоскости на корпусе судна полноповоротную винто-рулевую колонку с гребным винтом, смещенную в корму от уровня плоскости дисков гребных движителей судна на расстояние, обеспечивающее бесконтактный с гребными движителями судна поворот на 360° винто-рулевой колонки вокруг своей оси поворота, причем движительно-рулевой комплекс расположен по высоте судна так, что концевые кромки движителей не выходят за пределы уровня основной плоскости судна и конструктивной ватерлинии в месте расположения гребных винтов, по первому варианту исполнения оборудовано размещенной в носу в диаметральной плоскости полноповоротной винто-рулевой колонкой, оснащенной тянущим гребным винтом, расположенным на валу винто-рулевой колонки перед ее гондолой с не выступающими за пределы основной плоскости судна концевыми кромками лопастей, и установленной таким образом, чтобы обеспечивались поворот винто-рулевой колонки на 360° вокруг своей оси поворота и защита винта от взаимодействия с ледяным полем.

В другом варианте исполнения указанное ледокольное судно оборудовано размещенными в носу побортно симметрично диаметральной плоскости полноповоротными винто-рулевыми колонками, оснащенными тянущими гребными винтами, расположенными на валах винто-рулевых колонок перед их гондолами с не выступающими за пределы основной плоскости судна концевыми кромками лопастей, и установленными таким образом, чтобы обеспечивались поворот винто-рулевых колонок на 360° вокруг их осей поворота и защита винтов от взаимодействия с ледяным полем.

Благодаря оснащению ледокольного судна носовой полноповоротной винто-рулевой колонкой, оснащенной тянущим ГВ, существенно улучшается маневренность судна, повышаются ледовые качества вследствие обмыва носовой оконечности корпуса и обеспечивается устойчивость движения судна на курсе и управляемость как на переднем, так и на заднем ходу.

Оснащение ледокольного судна двумя носовыми полноповоротными винто-рулевыми колонками, оснащенными тянущими ГВ, существенно возрастает перерабатываемая винтами мощность, что, в свою очередь, улучшает ледопроходимость.

Поворот носовой(-ых) ВРК на 360° позволяет наиболее эффективно смывать струей с носовой оконечности судна ледовую рубашку, а также направлять битый лед из набегающего потока в стороны от корпуса, благодаря чему снижается ледовое сопротивление и повышается ледопроходимость судна. Также струей носовой(-ых) ВРК можно эффективно очищать ото льда стенки причалов и морских сооружений, размывать кили торосов.

Расположение носовой(-ых) ВРК таким образом, чтобы обеспечить защиту винта носовой оконечностью корпуса судна от взаимодействия со сплошным ледяным полем, повышает надежность ВРК.

Оснащение ВРК тянущим гребным винтом позволяет улучшить ледокольные качества судна и защищает стойку ВРК от повреждений обломками льда.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется рисунками, где на фиг. 1 схематически изображено предлагаемое ледокольное судно по обоим вариантам исполнения, на фиг. 2 - вид со стороны днища на судно на фиг. 1 в первом варианте исполнения, на фиг. 3 - вид со стороны днища на судно на фиг. 1 во втором варианте исполнения.

Ледокольное судно (фиг. 1, 2, 3) содержит корпус 1, имеющий кормовой подзор 2, размещенный в кормовом подзоре 2 движительно-рулевой комплекс судна, включающий два побортно расположенных традиционных гребных движителя судна 3, установленных на валах 4, и установленную на корпусе 1 судна полноповоротную винто-рулевую колонку 5 с гребным винтом 6.

В носовой части на корпусе 1 в носовом подзоре 7 установлена(-ны) полноповоротная(-ые) винто-рулевая(-ые) колонка (-и) 8 с тянущим гребным винтом 9.

По первому варианту исполнения ВРК 5 и 8 расположены в ДП судна (фиг. 2). Во втором варианте исполнения (фиг. 3) ВРК 5 расположена в ДП судна, а ВРК 8 - в носу побортно симметрично диаметральной плоскости.

При этом во всех вариантах исполнения ВРК 5 и 8 расположены таким образом, что обеспечен их свободный поворот на 360° вокруг своих вертикальных осей поворота. Также в обоих вариантах исполнения гребные движители 3 судна, ГВ 6 ВРК 5 и ГВ 9 ВРК 8 расположены по высоте судна таким образом, что концевые кромки лопастей всех движителей 3, 6, 9 при этом не выходят за пределы уровня основной плоскости 10 судна (фиг. 1).

Эксплуатация предлагаемого ледокольного судна в замерзающих акваториях осуществляется следующим образом.

При движении ледокольного судна в ледовом поле передним ходом образующиеся при взаимодействии с носовой оконечностью корпуса 1 сектора разрушенного льда попадают на носовую(-ые) ВРК 8 и либо отбрасываются лопастями винта(-ов) 9 за пределы корпуса 1 судна, либо фрезеруются винтом(-ами) 9 ВРК 8 и выносятся струей(-ями) винта(-ов) 9. За счет поворота ВРК 8 вправо-влево от ДП судна с корпуса смывается образующаяся «ледовая рубашка», за счет чего уменьшается ледовое сопротивление судна и повышается его ледопроходимость.

Носовая(-ые) ВРК 8 и кормовая ВРК 5 обеспечивают судну повышенную маневренность - оно может быстро развернуться практически на месте, а при определенных условиях сможет двигаться бортом вперед.

При движении ледокольного судна в ледовом поле на заднем ходу, за счет наличия носовой(-ых) ВРК 8 судно хорошо управляется и может сохранять устойчивый курс.

При работе в торосах носовая(-ые) ВРК 8 используется для размыва киля тороса за счет действия струи винта(-ов) 9 при повороте ВРК 8 вправо-влево от ДП судна. Таким же образом струей винта(-ов) 9 ВРК 8 можно размывать ледяные нагромождения, образующиеся у причальных стенок портов и у морских добывающих платформ.

Предлагаемое ледокольное судно для работы преимущественно в стесненных условиях замерзающих акваторий обладает улучшенными маневренными и ледовыми качествами как на переднем, так и на заднем ходу, что его выгодно отличает от прототипа.