УСТРОЙСТВО ДЛЯ БУКСИРОВКИ ЛЕДЯНЫХ ОБРАЗОВАНИЙ

Полезная модель относится к области управления ледовой обстановкой в районах функционирования морских стационарных инженерных сооружений, а именно, к оборудованию для транспортирования плавучих объектов, преимущественно айсбергов и иных ледяных образований. Предлагаемое устройство может быть использовано для активной борьбы с айсбергами посредством изменения траектории их дрейфа с помощью буксировки.
На сегодняшний день широко применяется транспортирование айсбергов с помощью плавающих буксирных тросов, причем для малых айсбергов и ледяных обломков с большей эффективностью используются специальные ледовые сетки. Одной из проблем, возникающих при использовании ледовых сеток, является несанкционированное высвобождение обломков айсбергов из-под сетки путем подныривания под нее или в результате ее соскальзывания через вершину айсберга. Целью заявляемого технического решения является устранение указанных недостатков.
Из уровня техники известно устройство для буксировки айсбергов в виде плавающего буксировочного троса, установленного на корме одного буксирующего судна [McClintock, J., McKenna, R. and Woodworth-Lynas, C. (2007). Grand Banks Iceberg Management. PERD/CHC Report 20-84, Report prepared by AMEC Earth & Environmental, St. John's, NL, R.F. McKenna & Associates, Wakefield, QC, and PETRA International Ltd., Cupids, NL, С. 21-27]. Устройство состоит из стального буксирного троса, плавучей буксировочной петли, огибающей айсберг и узла, в котором сходятся ветви буксировочной петли и соединяются с буксирным тросом.
Недостатком такого устройства является неравномерное натяжение ветвей буксировочной петли в процессе буксировки, что может привести к перетиранию и разрыву буксировочной петли, кроме того петля охватывает айсберг по его ватерлинии и в зависимости от формы айсберга может в процессе натяжения соскользнуть через его вершину.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемой полезной модели является «Комплекс для транспортирования айсберга» по патенту № RU 2418710 (опубл. 20.05.2011). Комплекс включает по меньшей мере два транспортирующих судна, которые оснащены буксирными тросами, и соединенное с ними устройство для транспортирования айсберга, имеющее тяговый трос с прикрепленными к нему поплавками и двумя петлевыми концами. Устройство для транспортирования айсберга снабжено стяжками переменной длины для тягового троса, выполненного в виде замкнутой линии, состоящей из верхней и нижней ветвей тягового троса, блоками для выравнивания нагрузки на ветви тягового троса, обе ветви которого сообщены между собой посредством стяжек переменной длины, длина которых выполнена неодинаковой по длине тягового троса, в порядке увеличения длины стяжек, начиная от минимальной длины расположенных возле петлевых концов тягового троса стяжек, заканчивая максимальной длиной стяжек, расположенных по центру верхней и нижней ветвей тягового троса. Стяжки неподвижно закреплены на верхней и нижней ветвях тягового троса посредством замкового механизма. Таким образом, устройство для транспортирования айсберга имеет форму косынки.
Недостатками данного комплекса является возможное проскальзывание ветвей тягового троса относительно поверхности айсберга, а также необходимость привлечения двух буксирующих судов, что усложняет работу комплекса. Кроме того, жесткое крепление стяжек к ветвям тягового троса в совокупности с необходимостью координировать движение буксиров может приводить к повышению нагрузок на замковые механизмы и снижать безопасность процесса буксировки.
Техническим результатом заявляемой полезной модели является повышение надежности и безопасности транспортирования ледяных образований посредством предотвращения подныривания объекта или его обломков под устройство, а также соскальзывания устройства с ледяного образования.
Для достижения указанного технического результата устройство для буксировки ледяных образований включает тяговое устройство и соединенную с ним ледовую сетку, содержащую верхнюю и нижнюю ветви в виде тросов, соединенных между собой вертикальными стяжками-тросами, к верхним концам которых прикреплены поплавки. При этом тяговое устройство составлено из трех секций, первая из которых выполнена в виде троса, одним своим концом соединенного с горизонтальным блоком, вторая из которых выполнена в виде троса, пропущенного через упомянутый горизонтальный блок с образованием двух горизонтальных ветвей тягового устройства, обоими своими хвостовыми концами разъемно соединенных с вертикальными блоками, третья из которых выполнена в виде пары тросов, пропущенных через упомянутые вертикальные блоки по одному через каждый с образованием двух пар вертикальных ветвей тягового устройства. Ледовая сетка снабжена кольцами по числу вертикальных стяжек-тросов. На наружной поверхности каждого кольца диаметрально выполнены верхняя и нижняя проушины и диаметрально прикреплены посредством книц боковые пластины с установленными на их внешней поверхности зацепами. Каждая из вертикальных стяжек-тросов своим верхним концом жестко закреплена на верхней ветви ледовой сетки и своим нижним концом закреплена в верхней проушине упомянутого кольца, сквозь которое пропущена нижняя ветвь ледовой сетки, а к нижней проушине каждого из колец прикреплен груз. Хвостовые концы вертикальных ветвей тягового устройства и ледовая сетка соединены посредством разъемных скоб. Первая и вторая секции тягового устройства соединены между собой посредством разъемной скобы. На хвостовых концах горизонтальных и вертикальных ветвей тягового устройства установлены ограничители хода упомянутых ветвей. Вертикальные стяжки-тросы верхним своим концом жестко закреплены на верхней ветви ледовой сетки с помощью замкового механизма. Упомянутые зацепы выполнены в виде зубьев.
Указанный технический результат достигается за счет ряда технических решений, примененных в заявляемой полезной модели. Во-первых, тяговое устройство, содержащее горизонтальный блок и пару вертикальных блоков позволяет выравнивать нагрузку на ветвях тягового устройства как в горизонтальной, так и в вертикальной плоскостях. Во-вторых, установка грузов на нижних концах вертикальных стяжек-тросов с одновременной установкой на верхних их концах поплавков препятствует смыканию ветвей ледовой сетки, что в свою очередь предотвращает подныривание ледяного образования под сетку или ее соскальзывание. И в-третьих, предложенная конструкция колец с зацепами позволяет избежать деформаций ледовой сетки и по мере натяжения ее нижней ветви позволяет надежно фиксировать ледовую сетку с помощью зубьев на поверхности буксируемого объекта. Таким образом, достигается существенное увеличение надежности захвата и удержания ледяного образования в ледовой сетке во время его буксировки, что в свою очередь повышает безопасность процесса транспортирования.
Заявляемое техническое решение представлено на рисунках: фиг. 1 - общая схема устройства для буксировки ледяных образований с буксиром; фиг. 2 - детализация устройства для буксировки ледяных образований; фиг. 3 - схема центральной части ледовой сетки; фиг. 4 - кольцо с боковыми зацепами.
Возможная реализация устройства для буксировки ледяных образований содержит тяговое устройство 27 (см. Фиг. 1), выполненное трехсекционным, и соединенную с ним посредством скоб 19 (см. Фиг. 2) ледовую сетку 16. Первая секция 2 (см. Фиг. 1, 2) тягового устройства 27 выполнена в виде троса, который одним своим концом с помощью скобы 11 сцепляется с горизонтальным блоком 3. Через горизонтальный блок 3 пропущена вторая секция тягового устройства 27 с образованием двух горизонтальных ветвей 4 тягового устройства 27, на хвостовых концах которых установлены ограничители хода 18. Каждый хвостовой конец горизонтальной ветви 4 с помощью скоб 12 сцепляется с вертикальными блоками 5. Через каждый вертикальный блок 5 пропущена третья секция тягового устройства 27 с образованием вертикальных ветвей 20 тягового устройства 27, на хвостовых концах которых также установлены ограничители хода 18. Ледовая сетка 16 (см. Фиг. 1, 3) содержит верхнюю ветвь 6, соединенную вертикальными стяжками 8 с нижней ветвью 7. Вертикальные стяжки 8, установленные на расстоянии от 5 до 10 м друг от друга, жестко закреплены своим верхним концом на верхней ветви 6 ледовой сетки 16 с помощью замковых механизмов 13 и подвижно соединены своим нижним концом с нижней ветвью 7 ледовой сетки 16 посредством свободно скользящего по нижней ветви 7 кольца 14 с боковыми зацепами (см. Фиг. 3, 4), сквозь которое пропущена нижняя ветвь 7. К замковому механизму 13 с помощью смычки 15 прикреплен поплавок 9, поддерживающий верхнюю ветвь 6 на плаву, а к нижней проушине 23 (см. Фиг. 4) кольца 14 посредством смычки 17 прикреплен груз 10, обеспечивающий погружение нижней ветви 7 ледовой сетки 16 и натяжение вертикальной стяжки 8. На кольце 14 (см. Фиг. 4) диаметрально выполнены верхняя 22 и нижняя 23 проушины для крепления нижнего конца вертикальной стяжки 8 и смычки 17 соответственно, а также посредством книц 25 закреплены боковые пластины с установленными на их внешней поверхности зацепами в виде зубьев 26.
Предлагаема полезная модель работает следующим образом. К верхней 6 и нижней 7 ветвям ледовой сетки 16 с ее обеих сторон посредством скоб 19 присоединяются вертикальные ветви 20 третьей секции тягового устройства 27 с вертикальными блоками 5 и скобами 12. К одной из скоб 12 прикрепляется плавучий якорь и сигнальный буй (на фиг. не показаны). Полученная сборка раскладывается на кормовой палубе судна-буксировщика. Судно-буксировщик подходит на необходимое расстояние к айсбергу. Судно начинает обход айсберга на малом ходу, стравливая сборку в воду, начиная с того конца сборки, на котором прикреплены якорь и буй. Когда судно, обогнув айсберг, возвращается к месту нахождения в воде плавучего якоря и сигнального буя, происходит их извлечение из воды на палубу. Далее на палубе судна посредством скоб 12 выполняется соединение обоих вертикальных блоков 5 с горизонтальными ветвями 4 второй секции тягового устройства 27. После завершения монтажа устройства для буксировки судно-буксировщик начинает движение, стравливая собранное тяговое устройство 27 с горизонтальным блоком 3 в воду.
Начинается процесс затягивания сетки 16 по айсбергу. С помощью горизонтального блока 3 выравниваются усилия в горизонтальных ветвях 4 тягового устройства 27 и ветвях 6 и 7 ледовой сетки 16, охватывающих айсберг с разных сторон, и тем самым снижаются эффекты смещения и трения тросов о поверхность айсберга. По мере натяжения ветвей 6 и 7 ледовой сетки 16 они прилегают к поверхности айсберга, а нижняя ветвь 7 ледовой сетки 16 прижимает кольцо 14 с зацепами 26. Предлагаемая конструкция кольца 14 с развитыми боковыми пластинами 24, на которых установлены зацепы 26, и способ установки его на нижней ветви 7 ледовой сетки 16 обеспечивают ориентацию кольца 14 зацепами 26 к поверхности айсберга. По мере натяжения тягового устройства 27 за счет вертикальных блоков 5, уравнивающих усилия в ветвях 6 и 7 ледовой сетки 16, нижняя ветвь 7 будет перемещаться относительно айсберга в горизонтальном направлении, при этом кольца 14 с зацепами 26, зафиксируются на поверхности айсберга и свободно проходящая через них нижняя ветвь 7 ледовой сетки 16 будет только сильнее вдавливать кольца 14 с зацепами 26 в тело айсберга без смещения относительно положения своего первоначального контакта с поверхностью айсберга.
Совокупность предложенных в полезной модели признаков позволяет достичь высокой степени надежности и безопасности транспортирования плавучих ледяных образований, в особенности айсбергов, при сохранении простоты конструкции.