МОДУЛЬНОЕ СУДНО НА ВОЗДУШНОЙ ПОДУШКЕ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ХРАНЕНИЯ СЪЕМНОГО МОДУЛЯ

Область техники
Настоящая полезная модель относится к судостроению, а именно - к модульным судам на воздушной подушке.
Уровень техники
В области проектирования и изготовления судов на воздушной подушке известны различные варианты. Например, в патенте RU 2323112 описано судно на воздушной подушке, содержащее несущий корпус, гибкое ограждение воздушной подушки, нагнетательную систему и движительную систему.
В то же время современному судостроению зачастую приходится ориентироваться на удовлетворение требований самых различных сфер деятельности на водных пространствах. к таким сферам можно отнести, например, экологические и научные исследования, спасательные работы, грузовые перевозки и другие. Все указанные области применительно к судостроению частично имеют схожие потребности: как правило, для тех или иных целей требуется быстроходное судно, оборудованное помещением (или помещениями) для полезной нагрузки, электроэнергией, санузлами, пожарной сигнализацией, системами безопасности и другими обязательными с точки зрения безопасности и жизнеобеспечения системами. Однако в каждой сфере стоят свои приоритеты и задачи, определяющие требования к плавающим средствам, вынуждающие судостроителей создавать специализированные суда.
Судно по RU 2323112 способно выполнять свою основную функцию (перевозка пассажиров), но помимо нее выполнение какой-либо другой задачи, например, осуществление спасательных операций, противопожарного или экологического контроля, требует затратного переоборудования судна и занимает много времени, поскольку в имеющихся помещениях необходимо демонтировать старое оборудование, установить и закрепить новое, подключить его к системам судна (водо- и электроснабжению, сигнализации, связи и др.)
Подобная проблема не раз возникала в современной технике и широко распространенным решением задачи унифицирования разработок под различные требования и возможности стало разбиение системы на функциональные съемные модули, которые при необходимости можно быстро установить на общую универсальную базу.
Указанную задачу способна решить конструкция судна, описанная в патенте US 4476798, состоящая из базы (12) и съемного модуля (100). База (12) содержит несущий корпус, содержащий отверстие (24), расположенный по контуру отверстия упор (166) для принятия ответной части (164) съемного модуля (100), поддерживающую конструкцию (40), расположенную внутри отверстия, элементы (138, 140) для фиксации съемного модуля в отверстии (36), рулевую рубку (20).
Недостатком описанного судна является увеличение массы корпуса и снижение доли полезной нагрузки, поскольку имеет место дублирование конструкций: прочное воздухонепроницаемое днище содержит съемный модуль и в тоже время прочное воздухонепроницаемое днище имеет база, на которую ставится модуль. При этом чем больше габариты модуля, тем больше потеря доли полезной нагрузки. Кроме того, известно, что наиболее острой проблемой при конструировании быстроходных судов на воздушной подушке является обеспечение минимально возможной массы корпуса судна для увеличения доли полезной нагрузки в общем водоизмещении судна.
Таким образом, задачей предлагаемой полезной модели является обеспечение модульного судна на воздушной подушке, которое состоит из универсальной базы и съемного модуля и в котором исключено дублирование конструкций модуля и базы и увеличена доля полезной нагрузки. Такое судно также должно быть легко и быстро адаптируемо под различные назначения и функции, например пассажирские перевозки, грузовые перевозки, экологические исследования, спасательные работы и другие.
Сущность полезной модели
Указанная задача решена благодаря тому, что модульное судно на воздушной подушке согласно настоящей полезной модели состоит из универсальной базы и съемного модуля, при этом база содержит несущий корпус, содержащий отверстие, гибкую оболочку воздушной подушки, по меньшей мере один вентилятор для подачи воздуха в оболочку, ходовую рубку, по меньшей мере один воздушный движитель и энергетическую установку, причем по краю указанного отверстия расположен упор, а по боковой поверхности модуля проходит уступ, соответствующий упору, так что обеспечена возможность посадки съемного модуля в отверстие. Отверстие выполнено в виде шахты, проходящей насквозь базы и ограниченной бортами несущего корпуса и поперечными переборками его смежных отсеков, а днище и боковые стенки съемного модуля, расположенные ниже уступа, являются воздухонепроницаемыми.
Поддерживающее устройство для хранения на грунте извлеченного из судна съемного модуля для модульного судна на воздушной подушке обеспечивает безопасное и удобное хранение съемного модуля, по боковой поверхности которого проходит уступ. Поддерживающее устройство содержит балочную конструкцию, включающую упор для установки съемного модуля, соответствующий уступу и установленный на высоте от основания поддерживающего устройства большей, чем расстояние между уступом и днищем съемного модуля.
Технический результат полезной модели заключается в снижении массы корпуса судна с сохранением универсальности конструкции модульного судна. Указанный технический результат достигается благодаря тому, что в конструкции предлагаемой полезной модели корпус модуля совмещает в себе функции прочного днища для поддержания размещенных в модуле объектов и воздухонепроницаемого барьера, предотвращающего утечку воздуха из воздушной подушки, которая находится непосредственно под съемным модулем.
Наличие в корпусе универсальной базы отверстия с упором позволяет реализовать посадочное место для съемного модуля.
Наличие у модуля уступа, соответствующего упору и проходящего по боковой поверхности модуля, обеспечивает плотную посадку модуля в указанное отверстие, за счет чего наблюдается пренебрежимо низкая утечка воздуха из воздушной подушки в рабочем состоянии (при установленном модуле и при наличии давления воздуха в воздушной подушке).
Выполнение отверстия в виде шахты, проходящей насквозь базы и ограниченной бортами несущего корпуса и поперечными переборками его смежных отсеков, а также выполнение днища и боковых стенок съемного модуля, расположенных ниже уступа, воздухонепроницаемыми обеспечивает снижение массы корпуса предлагаемого модульного судна на воздушной подушке за счет исключения функционального дублирования конструкций.
Для удобства хранения извлеченного съемного модуля в рамках настоящей полезной модели также предложено поддерживающее устройство, которое обеспечивает поддержку съемного модуля, по боковой поверхности которого проходит уступ, за счет того, что поддерживающее устройство содержит балочную конструкцию, включающую упор для установки съемного модуля, соответствующий уступу и установленный на высоте от основания поддерживающего устройства большей, чем расстояние между уступом и днищем съемного модуля.
Краткое описание фигур
На Фиг, 1 показан общий вид модульного судна согласно одному из вариантов реализации предлагаемой полезной модели, где на универсальную базу Б установлен съемный пассажирский модуль М.
На Фиг. 2 представлен общий вид универсальной базы согласно одному из вариантов реализации полезной модели и двух съемных модулей согласно вариантам реализации полезной модели.
На Фиг. 3 представлена конструкция универсальной базы: вид сбоку (а), вид сверху (б) и вид в разрезе (в).
На Фиг. 4 представлен пример конструкции съемного модуля согласно одному из вариантов реализации настоящей полезной модели, где съемный модель является пассажирским: вид сбоку (а), вид сверху (б), вид в разрезе (в); и узел крепления съемного модуля к универсальной базе согласно одному из вариантов реализации настоящей полезной модели (г).
Осуществление полезной модели
Общий вид модульного судна на воздушной подушке согласно одному из вариантов реализации настоящей полезной модели представлен на Фиг. 1, где на универсальную базу Б установлен съемный пассажирский модуль м, изображенный с вырезом, частично показывающим внутреннее обустройство модуля. На Фиг. 2 показан общий вид модульного судна согласно одному из вариантов реализации предлагаемой полезной модели, где изображены универсальная база Б, а также два съемных модуля (излеченные из базы): пассажирский съемный модуль М1 и спасательный съемный модуль М2. Более подробно устройство базы и модуля согласно данному варианту реализации показаны на Фиг. 3 и 4 соответственно.
На Фиг. 3 представлена конструкция универсальной базы: вид сбоку (а), вид сверху (б) и вид в разрезе (в). Согласно данному варианту реализации, универсальная база содержит несущий корпус 1, содержащий отверстие 2, гибкую оболочку 3 воздушной подушки, по меньшей мере один вентилятор 4 для подачи воздуха в оболочку 3, ходовую рубку 5, по меньшей мере один воздушный движитель 7 и энергетическую установку 8. Согласно полезной модели, универсальная база выполнена с возможностью установки на нее съемного модуля, который устанавливается в отверстие 2.
Отверстие 2 выполнено в виде шахты, проходящей насквозь базы и ограниченной бортами 10 несущего корпуса 1 и поперечными переборками 9 его смежных отсеков. По краю отверстия 2 расположен упор 12.
На Фиг. 4 представлен пример конструкции съемного модуля согласно одному из вариантов реализации настоящей полезной модели, где съемный модель является пассажирским: вид сбоку (а), вид сверху (б), вид в разрезе (в); и узел крепления съемного модуля к универсальной базе согласно одному из вариантов реализации настоящей полезной модели (г), боковой поверхности модуля проходит уступ 13, соответствующий упору 12, так что обеспечена возможность посадки съемного модуля в отверстие 2.. Согласно предпочтительному варианту реализации настоящей полезной модели, днище 15 и боковые стенки 14 съемного модуля, расположенные ниже уступа 13, являются воздухонепроницаемыми, что совместно с плотой посадкой съемного модуля в отверстие 2 позволяет обеспечить предотвращение утечки воздуха из гибкой оболочки 3 воздушной подушки при установленном модуле и при наличии давления воздуха в воздушной подушке,
Узел крепления съемного модуля согласно одному из вариантов реализации полезной модели более подробно показан на Фиг. 3г. Так, согласно одному из вариантов, для обеспечения большей воздухонепроницаемости соединения на упоре и/или уступе расположена прокладка 16, которая при установленном модуле расположена между упором 12 и уступом 13. Согласно еще одному варианту реализации, база содержит прижимное устройство 17 для фиксации модуля в отверстии 2. Таким образом, при установленном съемном модуле помимо прокладки 16 в узле крепления съемного модуля имеется также прижимное устройство 17, служащее для фиксации соединения и закрепления съемного модуля в отверстии 2.
В предпочтительном варианте реализации настоящей полезной модели между днищем 15 установленного в универсальную базу модуля и уровнем 23 днища смежных с отверстием 2 отсеков обеспечен зазор. Еще в одном варианте реализации в нижней части отверстия 2 (примерно на уровне 23 днища смежных с отверстием 2 отсеков) расположена поддерживающая несущий корпус балочная конструкция 11. Указанная конструкция позволяет поддерживать форму корпуса, нагрузка на который возрастает по мере увеличения соотношения (продольный размер отверстия)/(продольный размер судна). В то же время, чем большую часть составляет длина модуля от длины судна в продольном направлении, тем более эффективно удается снизить массу корпуса судна за счет устранения необходимости включать в конструкцию отверстия днище, функцию которого при установленном съемном модуле выполняют съемный модуль совместно с поддерживающей балочной конструкцией 11. Согласно одному из вариантов реализации настоящей полезной модели, съемный модуль устанавливается в универсальную базу с обеспечением зазора между поддерживающей балочной конструкцией 11 и днищем 15 модуля, а еще в одном варианте реализации полезной модели в указанном зазоре расположены коммуникации для управления энергетической установкой и воздушными движителями.
Кроме того, в одном из вариантов реализации полезной модели в универсальной базе и съемном модуле обеспечены разъемные коммуникационные соединения для обеспечения модуля электроэнергией, водой, сливом сточных вод, пожарной сигнализацией и/или связью. В частности, согласно одному из вариантов, представленному на Фиг. 4, между базой и модулем обеспечено разъемное коммуникационное соединение 18 для обеспечения работы санузла 19.
Согласно еще одному из вариантов реализации полезной модели, съемный модуль также снабжен рым-болтами 20 для подъема модуля.
Согласно различным вариантам реализации предлагаемой полезной модели, съемный модуль может иметь различное функциональное назначение. В частности, согласно одному из вариантов реализации полезной модели, представленному на Фиг. 3, модуль является пассажирским и содержит санузел 19 и расположенные в два параллельных продольной оси корпуса ряда пассажирские сидения 21, которые также можно видеть на Фиг. 1 внутри модуля.
Согласно еще одному аспекту предлагаемой полезной модели, она относится к поддерживающему устройству для хранения на грунте съемного модуля для модульного судна на воздушной подушке (на Фиг. не показано). Модуль, по боковой поверхности которого проходит уступ, Предлагаемое устройство содержит балочную конструкцию, включающую упор для установки съемного модуля (аналогичный упору 12, расположенному по контуру отверстия 2 в универсальной базе), причем упор соответствует уступу на боковой поверхности съемного модуля и установлен на высоте от основания устройства большей, чем расстояние 13 между уступом и днищем 15 съемного модуля.
Согласно различным вариантам реализации настоящей полезной модели, съемный модуль является пассажирским, грузовым, грузопассажирским, спасательным, медицинским, противопожарным и/или модулем экологического контроля. Съемный модуль также может иметь другие специальные функции, особенности которых реализуются совокупностью признаков, указанных в формуле настоящей полезной модели.
Согласно одному из вариантов настоящей полезной модели, съемный модуль поднимают за рым-болты 20 с помощью подъемного устройства, располагают над отверстием 2 в несущем корпусе 1 универсальной базы, а затем опускают в отверстие 2 в базе, так что уступ 13, расположенный по боковой поверхности модуля, устанавливается на упор 12 в несущем корпусе 1 базы. После этого включают по меньшей мере один вентилятор 4 для подачи воздуха в оболочку 3 воздушной подушки, оболочка 3 наполняется воздухом и по достижении требуемого давления судно готово к эксплуатации. Согласно одному из вариантов предлагаемой полезной модели, после опускания съемного модуля в отверстие 2 в соединении уступ-упор дополнительно расположена прокладка 16 для обеспечения большей воздухонепроницаемости соединения. Согласно еще одному варианту предлагаемой полезной модели, после опускания съемного модуля в отверстие 2 соединение уступ-упор закрепляют прижимным устройством 17, так что соединение зафиксировано и съемный модуль закреплен в отверстии 2.
При необходимости снять съемный модуль его поднимают за рым-болты 20 с помощью подъемного устройства. В одном из вариантов возможно усиленное нагнетание воздуха в оболочку 3 воздушной подушки для облегчения извлечения модуля из отверстия 2.
Для хранения и обслуживания съемного модуля согласно настоящей полезной модели его помещают на поддерживающее устройство для съемного модуля. Извлеченный из базы и поднятый за рым-болты 20 съемный модуль располагают над поддерживающим устройством, а затем опускают таким образом, что уступ 13, расположенный по боковой поверхности модуля, устанавливается на упор в балочной конструкции, соответствующий уступу 13 съемного модуля.
Специалисту в данной области понятно, что раскрытая полезная модель не ограничена приведенными вариантами реализации и что возможны ее модификации, не выходящие за пределы, ограниченные приведенной формулой полезной модели.