СПУСКОПОДЪЕМНОЕ УСТРОЙСТВО БУКСИРУЕМОЙ ЛИНИИ
HOISTING DEVICE FOR THE TOWED LINE

ВВЕДЕНИЕ
Спускоподъемное устройство (СПУ) предназначено для постановки-выборки буксируемой линии. Изобретение относится к устройствам, обеспечивающим спуск, подъем и буксировку системы, состоящей из грузонесущего троса, герметизированных кабелей, датчиков, размещенных по длине линии, обтекателей и углубителя, размещенного на конце линии. Изобретение может быть использовано для обследования различных горизонтов в толще воды, измерения физических параметров горизонтов и передачи последних для обработки и вычислений.
Изобретение повышает надежность и значительно уменьшает габариты устройства за счет отсутствия барабана, на котором размещена (намотана) линия, при этом исключается поломка деталей линии при перемещении, становится возможным, при необходимости, значительно увеличить длину линии.
Преимущества достигаются путем размещения линии в блочных коробах вдоль борта судна и использования для постановки-выборки обычной буксирной лебедки с малым барабаном и кабелем-буксиром, за счет чего из конструкции СПУ исключен барабан лебедки.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к области морской техники, а именно к спускоподъемным устройствам (СПУ) для буксируемых линий и подводных аппаратов. Техническое решение может быть использовано на различных судах для спуска, буксировки, подъема и хранения "по-походному" буксируемых линий, применяемых для гидрофизических исследований. Конкретно, предлагаемое техническое решение относится к спускоподъемным устройствам, обеспечивающим постановку-выборку буксируемых линий и содержащих блоки измерительных датчиков, распределенных вдоль грузонесущего троса, на герметизированных кабелях, пропущенных через отверстия в разъемных обтекателях, и углубителя, содержащего шарнирно соединенные решетку заглубляющих крыльев и поплавковую секцию.
Спускоподъемные устройства буксируемых линий - широко применяемая техника. Подобные устройства востребованы в различных отраслях, например, при исследовании физических процессов в водоемах и поисках затонувших объектов.
Одной из сложных технических проблем является размещение буксируемой линии на судне-носителе. Как правило, эта задача решается путем намотки буксируемой линии на барабан специальной лебедки. Сложная конструкция буксируемой линии, состоящей из грузонесущего троса, герметизированных кабелей, датчиков, обтекателей и углубителя, проводит к необходимости применения однорядных барабанов большого диаметра, которые из-за больших размеров становятся неустойчивыми, особенно во время шторма. Кроме того, намотка буксируемой линии на барабан лебедки создает риск поломки и закусывания обтекателей линии при многослойной намотке.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Известна конструкция спускоподъемного устройства (патент RU №2035348), используемого для проведения исследовательских работ в приповерхностном слое воды. Устройство содержит опорное основание, размещенное на жестком каркасе, поворотную опору, шарнирно установленную на опорном основании, подъемную раму, шарнирно соединенную с поворотной опорой, с механизмом складывания; лебедку, системы управления, колонну, с устройством натяжения линии, вертикальный барабан с лебедкой, и буксируемую линию, состоящую из грузонесущего троса, армированного обтекателями, кабелей с датчиками, и углубитель.
Недостатком устройства является необходимость размещения буксируемой линии на барабане. Это связано с тем, что для сохранения целостности деталей линии, представляющую собой ленту обтекателей шириной 15 см, армирующих грузонесущий трос с кабелями связи, с встроенными в линию измерительными датчиками, требуется послойная однорядная укладка витков линии на барабан. Поэтому, при использовании линии длиной более 100 метров, диаметр барабана лебедки значительно возрастает (более 2 метров в диаметре). При вертикальном размещении барабана с намотанной линией, барабан становится неустойчивым, из-за большого веса линии и смещения вверх центра тяжести всей конструкции. При выборке, возможно перекручивание линии, закусывание обтекателей при укладке на барабан и, как следствие, их поломка.
Известно спускоподъемное устройство для буксируемой линии, использующее буксирную лебедку, с горизонтально установленным барабаном (свидетельство на полезную модель RU №7392).
Устройство оснащено стационарным слипом для размещения углубителя, у основания слипа выполнен люк наклонной шахты-клюза, через которую углубитель вываливается за борт судна. Между горизонтальным барабаном, с установленной линией, и местом расположения углубителя установлены две вертикальные направляющие опоры в виде ролов с ребордами, осуществляющие натяжение линии, и ее плотную намотку на барабан.
Данное спускоподъемное устройство имеет ограниченное применение из-за того, что занимает большую площадь на палубе, имеет громоздкую конструкцию и требует специального дооборудования судна.
Известно спускоподъемное устройство (патент RU №2339536) для постановки-выборки буксируемой линии. Спускоподъемное устройство буксируемой линии, установлено на жестком основании. Устройство содержит поворотный слип с установленным на нем по-походному углубителем буксируемой линии и буксирную лебедку с горизонтально установленным барабаном для многослойной однорядной намотки буксирной линии. Перед барабаном буксирной лебедки установлены и разнесены в секторе 50-60° относительно оси его вращения вращающаяся опора, выполненная в виде рола с нижней ребордой, и стойка, на которой установлен вращающийся барабан. Этот барабан имеет ручей для укладки натяжной ленты, охватывающей буксируемую линию с возможностью перемещения в ручье барабана буксирной лебедки по мере стравливания/намотки витков буксируемой линии, и ручей для укладки троса, связанного через систему блоков с регулируемым грузом, перемещающимся внутри стойки. На площадке поворотного слипа установлены ограничители, выполненные в виде опор, зазор между которыми расширяется в сторону схода со слипа буксируемой линии, образуя дугообразные створки.
Недостатки такого решения заключаются в чрезвычайной сложности конструкции СПУ, наличии барабана лебедки с внушительными габаритами, необходимости выполнять разворот линии на 90° из вертикального положения на горизонтальном барабане, в горизонтальное положение при прохождении слипа. Учитывая размещение СПУ в контейнере, такое решение возможно только для линий небольшой длины. Более протяженные линии увеличивают габарит барабана настолько, что последний не помещается в контейнере. Такое решение не исключает повреждения обтекателей линии при перемещении с барабана на слип.
Известно спускоподъемное устройство для буксируемых подводных аппаратов (полезная модель RU №191507). В аспекте предлагаемого изобретения, данное техническое решение рассматривается как прототип.
Устройство содержит размещенное в жестком каркасе опорное основание, шарнирно установленную на опорном основании поворотную опору, шарнирно соединенную с поворотной опорой подъемную раму с механизмом складывания, лебедку, приводы, систему управления. Жесткий каркас выполнен в виде контейнера, в котором на опорном основании установлен ложемент для размещения буксируемого подводного аппарата в положении "по-походному". В верхней части контейнера расположен кабелеукладчик и направляющий ролик. Лебедка выполнена с двумя барабанами. Барабаны содержат звездочки, охваченные цепью, на которой закреплен коренной конец кабеля-буксира. Ось подъемной рамы выполнена с возможностью вращения в противоположных направлениях и на середине оси размещен механизм захвата, в котором удерживается буксируемый подводный аппарат. Спускоподъемное устройство имеет в своем составе два малых барабана взамен одного большого, с целью уменьшения габаритов лебедки, размещаемой в контейнере.
Однако описанное техническое решение позволяет осуществлять намотку на барабаны только кабель-буксира, не имеющего в своем составе гидрофизических датчиков и обтекателей. Габариты измерительной буксируемой линии, не позволяют применять совместно с ней настоящее СПУ.
РЕШАЕМЫЕ ЗАДАЧИ
Задачи, решаемые при реализации предлагаемого технического решения:
- из конструкции СПУ исключается громоздкий барабан, на который однорядно наматывается буксируемая линия;
- исключаются поломки деталей буксируемой линии, за счет того, что детали не соприкасаются между собой, и обтекатели линии не повреждаются при плотной намотке.
РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В предлагаемом техническом решении сформулированы основные отличительные признаки спускоподъемного устройства для буксируемой линии.
Спускоподъемное устройство для буксируемой линии, содержащее опорное основание, размещенное на жестком каркасе, шарнирно установленную на опорном основании поворотную опору, шарнирно соединенную с поворотной опорой подъемную раму, с механизмом складывания, установленного на опорной раме углубителя в положении "по-походному"; буксируемую линию, состоящую из грузонесущего троса, кабелей, встроенных в линию измерительных датчиков, обтекателей; лебедку, с намотанным на барабан кабелем-буксиром, для спуска и подъема линии, приводы, систему управления, причем буксируемая линия, размещена по всей длине в блочных коробах на палубе, вдоль борта судна; с одной стороны закреплена на углубителе, а с другой - закреплена и электрически подключена к кабелю-буксиру лебедки.
Признак: "буксируемая линия, размещена по всей длине, в блочных коробах на палубе, вдоль борта судна" обеспечивает исключение из конструкции СПУ барабана для намотки линии. В положении "по-походному" линия находится в размотанном состоянии и уложена внутри блочных коробов, а на барабан лебедки намотан лишь кабель-буксир, не имеющий измерительных датчиков и обтекателей.
Признак: "с одной стороны закреплена на углубителе, а с другой закреплена и электрически подключена к кабелю-буксиру лебедки" обеспечивает сохранность деталей линии от поломок, в виду того, что линия теперь размещена в блочных коробах на палубе судна вдоль его борта.
Реализация изобретения позволяет усовершенствовать конструкцию СПУ за счет исключения громоздкого барабана для намотки линии, исключить повреждения и поломку деталей линии при плотной намотке на барабан. На основе использования стандартных технологических приемов, применения оригинальных простых решений, без разработки специальной сложной конструкции СПУ, предложено спускоподъемное устройство для буксируемой линии.
Предложенное техническое решение снижает массогабаритные характеристики СПУ, становится возможным применять буксируемые линии большой длины, что было невозможно при размещении линии на барабане. Поэтому предложенное техническое решение соответствует критерию "новизна", т.к. имеет отличительные признаки от прототипа, новое конструктивное выполнение элементов и новые связи между элементами. Приведенные свойства не совпадают со свойствами, являющимися отличительными признаками в известных решениях, и не являются суммой их свойств, что позволяет считать заявляемое решение соответствующим критерию "существенные отличия".
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Изобретение иллюстрируется чертежом, Фиг. 1, где:
1. Корпус судна;
2. Слип;
3. Буксируемая линия;
4. Кабель-буксир;
5. Лебедка;
6. Поворотная опора слипа;
7. Рама углубителя;
8. Двигатель слипа;
9. Редуктор слипа;
10. Опорное основание слипа;
11. Блочные короба.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Спускоподъемное устройство для буксируемой линии (Фиг. 1), содержит размещенный на палубе судна 1, слип 2, буксируемую линию 3, кабель-буксир 4, лебедку 5, поворотную опору слипа 6, с рамой углубителя 7, двигатель слипа 8, редуктор слипа 9, опорное основание слипа 10, блочные короба 11.
Буксируемая линия 3 закреплена и электрически подключена к кабелю-буксиру 4, который наматывается на барабан лебедки 5, при выборке линии, при этом линия совершает практически прямолинейное перемещение, в блочных коробах 11, поэтому отсутствуют закусывания и поломки линии. Блочные короба 11 прочно закреплены на палубе судна, например, болтами, и исполнение блочных коробов может использовать большое количество известных инженерных решений. Например, иметь встроенные элементы жесткости, рольганги. Могут быть снабжены съемными крышками для осмотра, обслуживания и проветривания линии в положении "по-походному", при нахождении углубителя на слипе.
Рама углубителя 7 имеет шарнирно соединенные решетки и поплавковую секцию. Назначение - удерживать линию на глубине, при буксировке, и обеспечивать ее устойчивость.
Буксируемая линия 3 и соединенный с ней кабель-буксир 4 при движении вдоль борта судна осуществляют перемещение в блочных коробах, размещенных и прикрепленных к палубе судна.
Спускоподъемное устройство для буксируемой линии работает следующим образом.
Поворотная опора слипа 6 выполнена с возможностью опускаться в направлениях: "на спуск" и "на подъем" при реверсном включении двигателя слипа 8 и взаимодействия с выходным валом редуктора слипа 9. Поэтому "на спуск" поворотная опора слипа 6 осуществляет наклон на 150° за корму судна, в результате углубитель раскладывается и размещается между слипом и поверхностью воды, удерживаемый буксируемой линией. Лебедка 5 снимается с тормоза, и за счет веса углубителя, линия 3 спускается в воду на требуемую для буксировки глубину, после чего лебедка 5 ставится на тормоз. Постановка линии 3 выполняется без включения лебедки 5, за счет веса углубителя и линии. При этом во время перемещения линии не происходит закусывания и повреждения обтекателей. Судно перемещается, буксирует линию, при этом рамная конструкция углубителя 3 обеспечивает устойчивость линии в воде. При этом вся конструкция размещена на опорном основании слипа 10 и имеет прочное крепление к корпусу судна 1. После буксировки происходит выборка линии, для чего включается лебедка 5, кабель-буксир наматывается на барабан лебедки, выбирая при этом линию. При этом все перемещения линии 3 на борту судна происходят внутри блочных коробов 11, установленных и закрепленных на палубе. При полной выборке линии, шарнирная рама углубителя размещается на поворотной опоре слипа 6. После включения двигателя 8 и взаимодействия редуктора слипа 9 с подъемным механизмом поворотной опоры слипа 6, происходит поворот последней на 150° "на-подъем" и рама углубителя 7 занимает место на слипе "по-походному".
Работа механизма спуска-подъема линии и слипа осуществляется за счет системы управления, обеспечивающей управление приводами и получающей сигналы с датчиков, что представляет собой набор известных технических решений.
Таким образом, функция спуска-подъема линии осуществляется без использования большого однорядного барабана и без повреждения деталей буксируемой линии.