КОЛОННА
COLUMN

Изобретение относится к области подводных технологий на малых и больших глубинах.
Известна колонна, содержащая нижнюю часть, ствол и венчающую часть [1]. Нижняя часть может иметь винт. Венчающая часть может быть поворотной.
Задача изобретения заключается в образовании в колонне полезного объема и возможности временной установки ее в заданной точке дна, склона, шельфа акватории.
Технический результат достигается тем, что в колонне, содержащей нижнюю часть с винтом, ствол и венчающую поворотную часть, ствол выполнен полым в виде жесткой водонепроницаемой оболочки с закрывающимся люком в ее стенке. Снизу к оболочке прикреплены держатели балласта. В венчающей части выполнен поперечный канал для зацепления троса. Через отверстие в стенке оболочки проложен трубопровод с ниппельным затвором.
На фиг.1 изображен вид колонны сбоку; на фиг.2 - вид на фиг.1 сверху; на фиг.3 изображен фрагмент венчающей части с поперечным каналом для зацепления троса; на фиг.4 и 5 показаны, соответственно, схемы прокладки через стенку оболочки электрического кабеля и трубопровода; на фиг.6-9 изображены, соответственно, схемы колонн с оболочкой в виде эллипсоида, цилиндра, двусторонне выпуклого диска, заглушенной с торцов трубы.
Колонна (фиг.1 и 2) круглого поперечного сечения содержит нижнюю часть A, выполненную в виде заостренного стержня 1 с винтом 2, полый ствол B, выполненный в виде жесткой сферической формы водонепроницаемой оболочки 3, венчающую часть C, выполненную в виде стержня с головкой 4 для поворота. Нижняя и венчающая части могут иметь общие с полым стволом (оболочкой) ребра 5 жесткости. Снизу к стенке 6 оболочки могут быть прикреплены держатели 7 балласта 8. Венчающая часть (фиг.3) может иметь поперечный канал 9 для зацепления троса (не показан). В полости 10 может быть установлена, по меньшей мере, одна перегородка 11. В стенке (например, сбоку) выполнен люк 12 с крышкой 13. Крышка люка может быть выполнена откидной, завинчивающейся, прижимной. В полости оболочки могут быть расположены и неподвижно закреплены навигационное оборудование, оборудование для научных исследований, например долговременные источники электропитания, записывающая и передающая информацию аппаратура, приборы для сейсмографических наблюдений, баллоны с газом, адсорбирующие влагу материалы и другое. С внешней стороны оболочки могут быть расположены и закреплены, например, гидроакустические приборы (маяки, гидролокаторы), приборы для измерения радиационного фона, давления, температуры, скорости и направления течений (приливы, отливы), теле- и фотоаппаратура, сигнальная арматура (например, импульсная световая) и другое. Оборудование, приборы, находящиеся внутри и вне оболочки, соединены электрическими кабелями 14, проложенными в трубах 15, через конической формы отверстия 16 в ее стенке (фиг.4). Для выпуска из оболочки газа (жидкости) может быть выполнен трубопровод 17 с ниппельным затвором 18 (фиг.5) на конце. Эквивалентным техническим решением является выполнение полых оболочек в виде эллипсоида (фиг.6), цилиндра (фиг.7), двустороннего выпуклого диска (фиг.8), заглушенной с торцов трубы (фиг.9). Возможно выполнение оболочки яйцевидной формы.
Для малых глубин изготавливают колонны с оболочкой в виде сферы (фиг.1 и 2), эллипсоида (фиг.6), цилиндра (фиг.7), двустороннего выпуклого диска (фиг.8), заглушенной с торцов трубы (фиг.9). Для больших глубин (более 400 м) колонны изготавливают из стали с оболочкой сферической формы. Объем сферы (шара) и толщина ее стенки определяются исходя из прочности используемого материала и величины давления воды на глубине установки колонны.
Из пластмассы, полимербетона, обычной или специальной стали методами точного литья или формования изготавливают модель (экспериментальный образец) колонны, содержащей нижнюю часть A, выполненную в виде заостренного стержня 1 с винтом 2, полый ствол B, выполненный в виде жесткой водонепроницаемой оболочки 3, имеющей полость 10 и люк 12 с крышкой 13, венчающую часть C, выполненную в виде стержня с головкой 4 для поворота. Полый ствол (оболочку), нижнюю и венчающую части скрепляют (например, при формовке изделия) ребрами 5 жесткости. Снизу к стенке 6 оболочки прикрепляют держатели 7 балласта 8. Для зацепления троса в венчающей части (фиг.3) выполняют канал 9. Через открытый люк в полости оболочки устанавливают перегородку (перегородки) 11, закрепляют навигационное и прочее оборудование. Соответствующие приборы и оборудование (в водозащитном исполнении) закрепляют на внешней стороне оболочки. Оборудование, находящееся внутри и вне оболочки, через отверстия 16 в ее стенке соединяют электрическими кабелями 14, проложенными в трубах 16 (фиг.4). Для выпуска из оболочки газа (жидкости) устанавливают трубопровод 17 с ниппельным затвором 18 (фиг.5). После чего люк закрывают крышкой.
Готовое изделие (колонну) с помощью надводного судна, платформы, подводной лодки, глубоководного аппарата опускают на тросе в заданную точку дна, склона, шельфа акватории и устанавливают (ввинчивают) в заранее пробуренный вертикальный шурф. После чего колонну освобождают от балласта. При наличии нескольких (многих) колонн, их можно установить «в линию» (например, для обозначения пути движения грузовых подводных судов) или расположить с образованием «поля» (например, для наблюдения за сейсмической деятельностью в районах ожидаемых подводных землетрясений, извержений подводных вулканов). Колонна может быть извлечена (вывинчена) из одной точки акватории и установлена в другой ее точке.
Колонна, имеющая полезный объем, может быть использована в качестве объекта для осуществления подводной навигации и научных исследований.
Источники информации
1. Политехнический словарь. Гл. ред. И.И. Артоболевский. - М.: Советская энциклопедия, 1976. - С.218.