Конструкция судна
VESSEL DESIGN

Сущность изобретения
Изобретение относится к судостроению и может быть использовано при строительстве, ремонте и модернизации судов, перевозящих грузы. В существующих конструкциях набор корпуса расположен внутри судна и закрыт или вторым дном (для трюмных судов), или палубой для судов площадок, или вторыми дном и бортами для танкеров. Для последних, в целях экологической безопасности, это является обязательным в соответствии с Техническим регламентом о безопасности объектов внутреннего водного транспорта (утв. постановлением Правительства РФ от 12 августа 2010 г. N 623, с изменениями и дополнениями от 4 сентября 2012 г., 30 апреля 2015 г.), пункт 108в, а именно: «… на самоходных нефтеналивных судах… должны быть предусмотрены двойное дно и двойные борта…». Конструкция судна с двойными дном и бортами по степени защиты не отличается от судна с одинарными дном и бортами. Схема повреждения одна и та же: при встрече с подводным препятствием кинетическая энергия судна поглощается за счет разрыва наружной обшивки и набора корпуса. В случае затопления междудонного пространства груз возможно и сохраняется, но само судно выводится из эксплуатации. При этом существенным недостатком конструкции с двойными дном и бортами следует отнести высокую трудоемкость строительства и ремонта относительно обычного судна. Это известно, например, по источнику «Расчет и проектирование конструкций судов внутреннего плавания», О.И. Свечников, С.-Петербург, «Судостроение», 1994, стр. 332, 4-й абзац: "… Замена… двойного дна настолько трудоемкая, что ставиться под сомнение целесообразность выполнения восстановительного ремонта корпуса". Те же тенденции для грузовых бункерных судов с двойным дном; стр. 327, 1-й абзац: "… когда ингибиторы коррозии… не применяются, следует принять меры по повышению толщин связей междудонного пространства, поскольку междудонное пространство не ремонтопригодно".
Сущность изобретения состоит в конструкции судна, которая предотвращает разрушение прочного металлического корпуса при касании его о подводные препятствия.
Конструкции судна поясняется чертежом.
Для возможности размещения груза внутри трюма набор корпуса 1 установлен на наружной стороне обшивки 2. С целью защиты от внешнего воздействия и с целью обтекаемости набор корпуса 1 покрыт слоем искусственного каменного материала 3 на основе вяжущих веществ. Привальный брус 4 и скула 5 могут иметь усиленный пояс. В качестве искусственного каменного материала используются легкие бетоны на основе цемента (газобетон, пенобетон, фибробетон и т.п.).
Удельная плотность искусственного камня может быть как больше, так и меньше единицы относительно воды. Покрытие каменным материалом может быть сплошным и равномерным по толщине, частичным (палубы наливных судов), переменной толщины по периметру и длине корпуса.
Осуществление изобретения снижает затраты на строительство, ремонт и эксплуатационные расходы.
На вторые дно и борта корпуса дополнительно затрачивается до 30% металла от веса судна. Принимаем условно, что на конструкцию судна по изобретению может потребоваться такое же количество искусственного каменного материала, стоимость которого в разы меньше. Также в разы меньше трудоемкость работ по сравнению с трудоемкостью сборки металлических конструкций. Значительно сокращается объем сварочных работ (пропорционально сокращению веса металла).
Наличие двойного дна и двойных бортов судна прототипа не гарантируют от затопления междудонного пространства вследствие касания подводного препятствия на дне реки. В подобном случае судно должно быть выведено из эксплуатации. Напротив, у судна по заявке расположение элементов набора снаружи обшивки, защищаемого слоем определенной толщины искусственного каменного материала, эффективно сопротивляется образованию вмятин и пробоин в обшивке. При касании грунта наружный слой искусственного камня частично разрушается, поглощая кинетическую энергию движения судна. Последнее сохраняет свои эксплуатационные качества. Ремонт поврежденной части искусственного камня может быть перенесен на межнавигационный период.
Осуществление изобретения положительно сказывается на технических характеристиках судна. Рассмотрим вариант дооборудования судна прототипа двойными дном и бортами. Для сохранения исходного водоизмещения судна грузоподъемность его уменьшается на вес металла, затраченного на двойные дно и борта (порядка 30% от докового веса судна). Сравнение в случае дооборудования судна прототипа по изобретению. Масса дополнительного искусственного каменного материала принимаем равной массе дополнительного металла по варианту сравнения. Принимаем удельный вес искусственного камня равным половине удельного веса воды. Тогда возникает дополнительная плавучесть, равная половине веса защитного слоя, за некоторым вычетом той его части, которая расположенной выше ватерлинии. Это означает увеличение грузоподъемности судна в сравнении с обычным судном на одну тонну на каждые две тонны слоя искусственного каменного материала, расположенного ниже уровня воды. Вывод: удельная грузоподъемность переоборудованного судна по изобретению выше, чем у судна прототипа с двойными дном и бортами, меньше стоимость и объемы проводимых работ, надежнее защита металлических элементов корпуса от внешних воздействий.