Способ заделки пробоины в корпусе судна электрифицированным пластырем
METHOD FOR SEALING A HOLE IN A SHIP'S HULL WITH AN ELECTRIFIED PATCH

Изобретение относится к области аварийно-спасательных средств и способам их применения и может быть использовано для повышения эффективности борьбы с водой на аварийном судне.
Предпосылки к изобретению. Для предотвращения поступления воды в образовавшуюся в корпусе судна большую по площади пробоину используются пластыри, накладываемые на пробоину снаружи корпуса в условиях отсутствии хода судна и слабом волнении моря. Установка на пробоину и закрепление (фиксация) на ней таких пластырей требуют заведения под корпус судна подкильных концов (тросов), прикрепленных к нижней кромке пластыря с одной стороны и к элементам корпуса судна противоположного пробоине борта с другой стороны. Концы (шкоты), прикрепленные к верхней кромке пластыря, крепятся к элементам корпуса судна со стороны борта нахождения пробоины. Процесс заведения подкильных концов под корпус крупных судов представляет собой сложную и трудоемкую операцию.
Если рваные края пробоины, загнутые наружу, имеют высоту, препятствующую заведению пластыря на пробоину посредством его перемещения по поверхности борта, то для его наложения на пробоину потребуются дополнительные силы и средства, обеспечивающие отведение пластыря от поверхности борта на удаление, превышающее высоту загнутых наружу рваных краев пробоины. В случае дачи хода судном потребуется фиксация установленного пластыря дополнительными средствами, препятствующими смещению пластыря относительно первоначального места установки.
Имеемые в настоящее время пластыри и способы их установки на большую по площади пробоину в корпусе судна с рваными краями, загнутыми наружу, и высотой, препятствующей заведению пластыря на пробоину посредством его перемещения по поверхности борта, являются трудоемкими, требующими немалых временных затрат и привлечения относительно большого количества хорошо тренированного персонала.
Данные обстоятельства, подтвержденные опытом борьбы с водой на судах, требуют разработки простого в реализации технического решения, обеспечивающего заделку указанных пробоин.
Известны «Средства для заделки пробоин снаружи» [1]:
кольчужный пластырь (Баранова), основой которого является четырехугольная сетка (кольчуга), состоящая из отдельных сплеснутых колец стального троса. Вся сетка окантована стальным ликтросом. С каждой стороны сетки положены по два слоя парусины;
шпигованный пластырь, имеющий также четырехугольную форму и выделывающийся из двух слоев парусины. Полотнища сшиваются вдоль и поперек тройным швом. К одной из сторон пластыря нашивается обыкновенный шпигованный мат ворсом наружу. Весь пластырь снаружи окантовывается ликтросом растительного троса.
Применение средств для заделки пробоин снаружи [1] наложением и фиксацией пластыря без использования подкильных концов на пробоину с загнутыми наружу рваными краями посредством заведения пластыря на пробоину с одновременным отведением его от борта судна на удаление, превышающем высоту загнутых наружу рваных краев пробоины, с последующим прижиманием пластыря к пробоине и его фиксацией в месте установки не позволяет достичь технического результата предлагаемого изобретения.
Известно «Устройство для заделки пробоин с рваными краями» [2], содержащее жесткий пластырь с выступом по периметру, на котором закреплен уплотнительный элемент, герметизирующее уплотнение, внутреннюю опору и подтягивающий элемент с затяжкой гайкой. Устройство снабжено втулками, одна из которых размещена с наружной стороны жесткого пластыря на подтягивающем элементе с возможностью свободного перемещения вдоль него, а другая жестко закреплена соосно с первой втулкой на внутренней стороне жесткого пластыря, при этом внутренняя опора выполнена в виде двух рычагов, закрепленных на общей оси.
Применение устройства для заделки пробоин с рваными краями [2] наложением и фиксацией пластыря без использования подкильных концов на пробоину с загнутыми наружу рваными краями посредством заведения пластыря на пробоину с одновременным отведением его от борта судна на удаление, превышающем высоту загнутых наружу рваных краев пробоины, с последующим прижиманием пластыря к пробоине и его фиксацией в месте установки не позволяет достичь технического результата предлагаемого изобретения.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению по своей технической сущности является изобретение «Устройство для заделки пробоины в корпусе судна» [3], содержащее пластырь с вакуумными присосами в виде ячеек и коробчатым элементом с эластичным уплотнением, отличающееся тем, что с целью повышения надежности фиксации на пробоине без использования подкильных концов, пластырь снабжен шкотами и магнитными держателями, установленными по периметру, а ячейки вакуумных присосов выполнены с внутренними герметичными эластичными оболочками, имеющими возможность сообщения с источником сжатого газа посредством единого трубопровода.
Применение устройства для заделки пробоины в корпусе судна [3] наложением и фиксацией пластыря без использования подкильных концов на пробоину с загнутыми наружу рваными краями посредством заведения пластыря на пробоину с одновременным отведением его от борта судна на удаление, превышающем высоту загнутых наружу рваных краев пробоины, не позволяет достичь технического результата предлагаемого изобретения. Кроме того, в [3] для прижимания пластыря к пробоине и его фиксации в месте установки используются магнитные держатели, установленные по периметру пластыря, утяжеляющие его конструкцию, а фиксация пластыря на пробоине посредством вакуумных присосов, сообщенных с источником сжатого газа посредством единого трубопровода, заметно усложняет конструкцию пластыря.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является наложение и фиксация пластыря без использования подкильных концов на пробоину с загнутыми наружу рваными краями посредством заведения пластыря на пробоину с одновременным отведением его от борта судна на удаление, превышающем высоту загнутых наружу рваных краев пробоины, с последующим прижиманием пластыря к пробоине и его фиксацией в месте установки.
На фигуре 1 представлено устройство предлагаемого пластыря, реализующего заявляемый способ, со следующими обозначениями.
1 - шкоты, прикрепленные к верхним углам пластыря, предназначенные для заведения пластыря на пробоину и его удержания;
2 - кабель электропитания электрических элементов пластыря;
3 - профильная рейка (ребро жесткости) из алюминиевого сплава, предназначенная для придания пластырю продольной жесткости, а также для фиксации пластыря на пробоине;
4 - синтетическое полотно пластыря;
5 - гибкая светодиодная трубка, прикрепленная к полотну пластыря, предназначенная для подсветки контура пробоины, а также для усиления прочности полотна;
6 - «мягкие» (без ребер жесткости) боковые участки полотна, препятствующие проникновению воды в пробоину со стороны ее боковых участков;
7 - разрезы на боковых участках полотна пластыря, обеспечивающие приобретение полотном требуемой формы;
8 - электродвигатель, привода гребного колеса;
9 - гребное колесо с лопастями из мягкого пластика;
10 - трубка из алюминиевого сплава, являющаяся ребром жесткости нижней кромки полотна пластыря с установленными на ней электродвигателями привода гребных колес;
11 - отверстия в стенке трубки, обеспечивающие заполнение ее полости водой, для приобретения трубкой отрицательной плавучести по истечении определенного времени.
На фигуре 2 представлен поперечный разрез профильной рейки (ребра жесткости), а также корпуса судна в месте пробоины и поперечный разрез струбцины со следующими обозначениями.
12 - полотно пластыря, наклеенное на ребро жесткости;
13 - поперечный разрез ребра жесткости;
14 - рваные края пробоины, загнутые наружу;
15 - корпус судна в месте пробоины;
16 - паз для установки «пятки» струбцины фиксации пластыря на пробоине;
17 - «пятка» струбцины;
18 - винт с барашком.
На фигуре 3 показан внешний вид струбцины фиксации пластыря на пробоине.
На фигуре 4 показана схема установки пластыря на пробоину со следующими обозначениями. 1 - шкоты пластыря;
19 - пластырь;
20 - уровень воды;
9 - гребное колесо;
21 - вектор силы продольного перемещения нижней части пластыря;
22 - вектор силы тяжести части пластыря, погруженной в воду;
23 - вектор силы перемещения нижней части пластыря к борту (днищу) судна;
24 - вектор силы притяжения электродвигателей привода гребных колес к корпусу судна под действием магнитного поля двигателей;
25 - область пробоины с рваными краями, загнутыми наружу.
а, 6, в, г - обозначение положений пластыря при его установке на пробоину:
а - положение пластыря в процессе его погружения в воду и отвода от пробоины;
б - положение полностью погруженного в воду пластыря, приближающегося к пробоине;
в - вертикальное положение пластыря перед пробоиной с вращающимися в обратную сторону гребными колесами;
г - положение наложенного на пробоину «обтянутого» пластыря с прижатой к корпусу нижней кромкой посредством магнитного поля электродвигателя.
На фигуре 5 показан пластырь с внутренней стороны судна, установленный на пробоину, со следующими обозначениями.
26 - контур пробоины;
5 - гибкая светодиодная трубка;
3 - профильная рейка (ребро жесткости);
27 - струбцина фиксации пластыря на пробоине.
Способ осуществляют следующим образом
При опускании пластыря в воду, в момент вхождения в воду его нижней кромки (трубки) запускаются электроприводы гребных колес, способствующие ее отведению от корпуса судна. Одновременно с этим в полость трубки через отверстия поступает вода, вытесняющая из нее воздух, и тем самым увеличивающая отрицательную плавучесть нижней части пластыря. Погружаемый в воду пластырь посредством требуемой длины шкот занимает вертикальное положение против пробоины, после чего изменяется направление вращения электродвигателей, увеличивается подаваемое на них напряжение. Нижняя кромка пластыря под действие гребных колес с увеличенной на их валах мощностью перемещается к корпусу судна, обтягивая пластырем пробоину. На удалении электродвигателей от корпуса судна, достаточном для их притягивания к корпусу действием магнитного поля электродвигателей, происходит их плотное прижатие к корпусу судна. Лопасти гребных колес сминаются, не позволяя им вращаться. Увеличивается рабочий ток электродвигателей с застопоренными валами, способствующий увеличению их магнитного потока, вследствие чего увеличивается сила прижатия электродвигателей к корпусу судна.
После осушения затопленного помещения с уставленным на его пробоине пластырем происходит прижимание пластыря к пробоине силой гидростатического давления забортной воды. Под действием этого давления «мягкие» (без ребер жесткости) боковые участки полотна пластыря благодаря разрезам в них приобретают требуемую форму, препятствующую проникновению воды в пробоину с боковых сторон.
В продольные пазы ребер жесткости вставляются «пятки» струбцин фиксации пластыря на пробоине вдоль ее контура, обозначенного светодиодной гибкой трубкой. Винтами с барашками пластырь плотно фиксируется на пробоине. Электропитание пластыря отключается.
Источники информации
1. flot.com 5. Средства для заделки пробоин снаружи.
2. https://patenton.ru>patent Устройство для заделки пробоин с рваными краями. Патент на изобретение SU 1688007 А1.
3. patents.su Устройство для заделки пробоины в корпусе судна - SU 1615046 А1.