КОМПЛЕКС ДЛЯ ТРАНСПОРТИРОВКИ ГРУЗОВ В ЛЕДОВЫХ УСЛОВИЯХ (ВАРИАНТЫ)
COMPLEX FOR FREIGHT TRANSPORTATION IN ARCTIC VOYAGES (VERSIONS)

Изобретение относится к водному транспорту и может быть использовано при транспортировке нестандартных, крупногабаритных, тяжеловесных грузов в акваториях с ледовым покровом в арктических морях в любой ледовой обстановке.
Учитывая необъятные просторы России, где зачастую возможны только морские перевозки грузов, а также в связи с освоением месторождений нефти и газа на севере России, возникает потребность в морских перевозках крупногабаритных нестандартных грузов, например нефтяные мини-заводы, буровые установки и т.п. Суровые климатические условия русского севера предъявляют дополнительные требования к перевозкам крупногабаритных грузов, а именно в любых ледовых условиях. В ледовых условиях самоходные суда зачастую не могут самостоятельно двигаться. Это может быть связано как с тяжелой ледовой обстановкой, так и с неудовлетворительным техническим состоянием самого судна. Поэтому для транспортировки и доставки грузов в конечный пункт возникает потребность в буксировке судна с грузом в акваториях с ледовым покровом в арктических морях.
Задачей предлагаемого изобретения является осуществление транспортировки любых нестандартных, крупногабаритных и тяжеловесных грузов в акваториях с ледовым покровом в арктических морях в любой ледовой обстановке.
Известно использование ледоколов для проводки и буксировки как одного судна, так и каравана идущих друг за другом в кильватер однокорпусных судов. Однако такой способ не предполагает осуществление транспортировки крупногабаритных, нестандартных, тяжеловесных грузов в ледовых условиях.
Известна система для буксировки судов через шлюзы, содержащая буксиры, имеющие вакуум-захваты и установленные с носа и кормы буксируемого судна (см. авт. св. СССР №1202958 на изобретение «Буксир для проводки судов через шлюзы». Заявлено 22.10.1984. Опубликовано 07.01.1986, бюл. №1. МПК В63В 21/56. Заявитель -Ленинградский институт водного транспорта).
Существенным ограничением известной системы является невозможность ее использовать в открытых арктических морях в ледовых условиях.
Кроме того, она не отличается высокой конструктивной надежностью и прочностью, что отрицательно сказывается на эксплуатационной надежности.
Система сложна, требует дополнительно вакуум-оборудования, которое необходимо дополнительно обслуживать.
Известна система крепления к плавучей буровой полупогружной установке буксирных судов и ее буксировки ими, преимущественно для транспортирования ее по каналам, включающая присоединение буксира-толкача к кормовой оконечности плавучей установки и пришвартовывание к ее понтонам в носовой и кормовой оконечностях буксировщиков под углом к ее диаметральной плоскости, расположенных движителями в сторону, противоположную плавучей установке (см. авт. св. СССР №1047068 на изобретение «Способ крепления буксирных судов к плавучей буровой полупогружной установке». МПК B63B 21/56. Заявлено 05.03.1982, опубликовано 14.12.1985, бюл. №46. Заявители-авторы).
Ограничением известной системы является ее применимость лишь для буксировки платформ по каналу по чистой воде, а также сложность. В арктических морях с ледовым покровом данная система неработоспособна.
Анализ отобранной в процессе поиска информации позволил выявить наиболее близкое техническое решение устройства для транспортировки грузов в ледовых условиях, содержащее ведущее судно, выполненное в виде катамарана в ледовом исполнении, между корпусами которого установлена с возможностью поворота относительно горизонтальной оси платформа, на которой установлены в диаметральной плоскости катамарана ледорез и расположенный за последним ледоразводящий выступ, и связанное с ведущим судном ведомое плавсредство, включающее в себя расположенную подо льдом плавучую грузовую емкость, имеющую отсеки регулирования плавучести и носовую оконечность в виде клина (см. патент РФ №2034737 на изобретение «Устройство для транспортировки грузов в ледовых условиях». МПК B63B 35/12. Заявлено 03.08.1990, опубликовано 10.05.1995. Патентообладатель - автор - Таланов Б.П. Прототип).
Известное устройство используют исключительно на ледовых полях, а до ледовых полей и после для транспортировки грузовых емкостей предлагается дополнительно использовать буксиры ледового класса. Это является существенным ограничением функционального использования известного устройства.
Существенным недостатком известного устройства является ограниченность транспортировки грузов определенного типа, размеров и массы. Данное устройство невозможно использовать для транспортировки крупногабаритных, нестандартных тяжеловесных грузов.
Устройство отличается низкой надежностью и прочностью конструкции, возможностью потери груза под водой и, как следствие, ненадежно в эксплуатации.
Таким образом, известные устройства для транспортировки грузов в ледовых условиях характеризуются недостаточно высокой эффективностью их эксплуатации и не позволяют транспортировать крупногабаритный, нестандартный, тяжеловесный груз на акваториях с ледовым покровом в арктических морях в любой ледовой обстановке.
Заявляемое в качестве изобретения техническое решение комплекса для транспортировки грузов в ледовых условиях позволяет достичь нового технического результата - повышение эффективности эксплуатации комплекса для транспортировки грузов в ледовых условиях за счет обеспечения эксплуатационной надежности, прочности комплекса и обеспечение транспортировки любых нестандартных, крупногабаритных и тяжеловесных грузов в арктических морях в любых ледовых условиях.
Следующая совокупность существенных признаков характеризует сущность предлагаемого в качестве изобретения технического решения и способствует достижению нового технического результата.
1 вариант
Комплекс для транспортировки грузов в ледовых условиях, содержащий ведущее судно и связанное с ним ведомое плавучее средство, одно из них выполненное в форме судна-катамарана, имеющего ледовый пояс, кормовую и носовую оконечности, отличающийся тем, что ведущее судно выполнено в виде ледоколов, имеющих нос и корму, судно-катамаран выполнено ведомым и состоящим из независимых водоизмещающих корпусов, жестко соединенных грузовой палубой-мостом для размещения транспортируемого груза, кормовая оконечность обоих корпусов судна-катамарана выполнена с кормовым вырезом, снабженным кранцами и необходимым для установления носа соответствующего ледокола, расположенного в диаметральной плоскости соответствующего независимого корпуса и параллельно диаметральной плоскости судна-катамарана, носовая оконечность каждого корпуса судна-катамарана усилена дополнительным ледовым поясом.
2 вариант
Комплекс для транспортировки грузов в ледовых условиях, содержащий ведущее судно и связанное с ним ведомое плавучее средство, одно из них выполненное в форме судна-катамарана, имеющего ледовый пояс, кормовую и носовую оконечности, отличающийся тем, что ведущее судно выполнено в виде ледоколов, имеющих нос и корму с кормовым вырезом, судно-катамаран выполнено ведомым и состоящим из независимых водоизмещающих корпусов, жестко соединенных грузовой палубой-мостом для размещения транспортируемого груза, носовая оконечность каждого корпуса судна-катамарана выполнена для крепления короткого троса в виде усов, поданного с кормы соответствующего ледокола, расположенного в диаметральной плоскости соответствующего независимого корпуса, параллельно диаметральной плоскости судна-катамарана и в кормовом вырезе которого с зазором установлена носовая оконечность соответствующего корпуса судна-катамарана для буксировки вплотную.
Для достижения результата короткий трос в виде усов при буксировке судна-катамарана вплотную выполнен одинаковой длины от носовой оконечности каждого корпуса судна-катамарана до кормы соответствующего ледокола.
Результат достигается тем, что каждый корпус судна-катамарана снабжен буксирным устройством, расположенным в носовой оконечности судна-катамарана.
Итак, анализ выявленной информации о существующем уровне техники в области судостроения и сущность предложенного изобретения показали, что предлагаемое в качестве изобретения техническое решение комплекса для транспортировки грузов в ледовых условиях отвечает критерию патентоспособности «новизна».
Выполнение ведущего судна в виде ледоколов, а судна-катамарана ведомым обеспечивает в любых ледовых условиях, а также в случаях какой-либо поломки на судне-катамаране, буксировку самого судна-катамарана вместе с нестандартным, крупногабаритным, тяжеловесным грузом в акваториях с ледовым покровом в арктических морях, обеспечивая тем самым транспортировку и доставку груза в любых ледовых условиях.
Выполнение судна-катамарана из независимых водоизмещающих корпусов, жестко соединенных грузовой палубой-мостом для размещения транспортируемого груза, обеспечивает высокую прочность и надежность конструкции судна, а следовательно, и эксплуатационную надежность комплекса.
Усиление носовой оконечности каждого корпуса дополнительным ледовым поясом и выполнение кормовой оконечности обоих корпусов судна-катамарана с кормовым вырезом, снабженным кранцами и необходимым для установления носа соответствующего ледокола, расположенного в диаметральной плоскости соответствующего независимого корпуса и параллельно диаметральной плоскости судна-катамарана, обеспечивает равномерную буксировку, без рыскания судна-катамарана способом одновременного толкания обоих корпусов судна-катамарана вместе с грузом в акваториях с ледовым покровом в арктических морях на коротких расстояниях, преимущественно вблизи портов и пунктов назначения (буровая платформа и т.п.).
Усиление носовой оконечности каждого корпуса судна-катамарана обеспечивает эксплуатационную надежность судна-катамарана при его движении во льдах методом буксирования толканием ледоколами.
В этом варианте заявленного комплекса ведущие суда, выполненные в виде ледоколов, выполняют функцию буксиров-толкачей, обеспечивая тем самым доставку грузов в акваториях с ледовым покровом в арктических морях на коротких расстояниях, преимущественно вблизи портов и пунктов назначения (буровая платформа и т.п.). За счет усиленной носовой оконечности корпуса судна-катамарана сами разбивают на своем пути ледяной покров.
При этом обеспечивается значительное уменьшение сопротивления движению судна-катамарана, поскольку оно находится впереди ледоколов, выполняющих функцию судов-толкачей. Кроме того, снижается сопротивление движению и самих ледоколов. Это весьма эффективно на коротких маршрутах. А именно в районах погрузки-разгрузки судна-катамарана (порт, место назначения на акватории и т.п.).
Выполнение носовой оконечности каждого корпуса судна-катамарана для крепления короткого троса в виде усов, поданного с кормы соответствующего ледокола, расположенного в диаметральной плоскости соответствующего независимого корпуса, параллельно диаметральной плоскости судна-катамарана и в кормовом вырезе которого с зазором установлена носовая оконечность соответствующего корпуса судна-катамарана для буксировки вплотную, обеспечивает хорошую управляемость судном-катамараном, надежную, равномерную буксировку, без рыскания судна-катамарана, буксировку вплотную на коротком тросе в виде усов судна-катамарана вместе с грузом. Это необходимо при проходе последним сплоченного тяжелого или торосистого льда большой толщины, сплоченных дрейфующих льдов, особенно во время сжатий в арктических морях на ледовых акваториях в процессе доставки груза к месту назначения. Кроме того, в этом варианте комплекс характеризуется достаточно высокой скоростью транспортировки груза.
В этом варианте заявленного комплекса ведущие суда, выполненные в виде ледоколов, выполняют функцию судов-буксировщиков, обеспечивая тем самым доставку грузов в акваториях с ледовым покровом в арктических морях с достаточно хорошей скоростью и высокой надежностью.
Выполнение короткого троса при буксировке судна-катамарана одинаковой длины от носовой оконечности каждого корпуса судна-катамарана до кормы соответствующего ледокола обеспечивает надежную, без рыскания буксировку судна-катамарана и его хорошую управляемость, что совместно с другими признаками способствует достижению технического результата.
Снабжение каждого корпуса судна-катамарана буксирным устройством, расположенным в носовой оконечности судна-катамарана, обеспечивает надежное присоединение короткого троса, поданного с кормы ледокола, на каждом корпусе судна-катамарана, что также совместно с другими признаками способствует достижению технического результата.
Таким образом, при транспортировке груза в арктических морях на акваториях с ледовым покровом, комплекс для транспортировки грузов готов эффективно доставить груз как в портовых районах при погрузке, так и в местах отгрузки груза, согласно 1 варианту, когда ледоколы встраиваются в корму каждого корпуса судна-катамарана, выполняя функцию буксиров-толкачей. Так и по второму варианту, когда судно-катамаран с грузом идет во льдах и ледоколы выполняют функцию буксиров, беря каждый корпус на короткий трос вплотную, прокладывая судну-катамарану путь в тяжелой ледовой обстановке.
Следовательно, предлагаемый в качестве изобретения комплекс для транспортировки грузов в ледовых условиях обеспечивает выполнение своей функции по доставке нестандартных, крупногабаритных, тяжеловесных грузов в акваториях с ледовым покровом в арктических морях в любой ледовой обстановке.
Таким образом, предлагаемая совокупность существенных признаков обеспечивает получение технического результата во всех случаях, на которые распространяется испрашиваемый объем правовой охраны.
В ходе проведенного заявителем поиска информации в области судостроения обнаружены отдельные существенные отличительные признаки заявленного изобретения среди известных объектов того же назначения. Однако совокупность существенных признаков предлагаемого изобретения комплекса, в котором используется буксировка судна-катамарана в ледовых условиях, способствующая достижению нового технического результата, и ее влияние на последний не обнаружены из существующего уровня техники.
Именно совокупность существенных отличительных признаков позволяет получить новый технический результат - повышение эффективности эксплуатации комплекса для транспортировки грузов в ледовых условиях за счет обеспечения эксплуатационной прочности, надежности комплекса для транспортировки грузов в ледовых условиях в арктических морях и обеспечение транспортировки любых нестандартных, крупногабаритных и тяжеловесных грузов в любых ледовых условиях.
Следовательно, предлагаемое изобретение обладает таким критерием патентоспособности как «изобретательский уровень».
Предлагаемое изобретение поясняется с помощью чертежей, где:
На фиг.1 изображен комплекс по 1 варианту, вид сбоку, буксировка толканием;
фиг.2 - то же, вид сверху, буксировка толканием;
фиг.3 - комплекс по 2 варианту, вид сбоку, буксировка вплотную с использованием короткого троса;
фиг.4 - то же, вид сверху, буксировка вплотную с использованием короткого троса.
Лучший вариант осуществления изобретения.
Комплекс для транспортировки грузов в ледовых условиях (см. фиг.1, 2, 3, 4) содержит ведущее судно, выполненное в виде ледоколов 1, имеющих нос 2 и корму 3, и связанное с ними ведомое судно-катамаран 4. Судно-катамаран 4 выполнено из независимых водоизмещающих корпусов 5, жестко соединенных грузовой палубой-мостом 6 для размещения транспортируемого груза (на черт. не показан), нестандартного, крупногабаритного, тяжеловесного.
Такая конструкция палубы-моста 6 обеспечивает конструктивную и эксплуатационную надежность и прочность судна-катамарана 4, следовательно, и комплекса в целом. Кроме того, обеспечена возможность размещения любого нестандартного, крупногабаритного, тяжеловесного груза.
Корпуса 5 судна-катамарана 4 конструктивно выполнены с ледовым поясом (на черт. не показан).
Кормовая оконечность 7 обоих корпусов 5 судна-катамарана 4 выполнена с кормовым вырезом 8 (см. фиг.2), снабженным кранцами (на черт. не показаны). Кормовой вырез 8 необходим для установления носа 2 соответствующего ледокола 1. Каждый ледокол 1 расположен в диаметральной плоскости соответствующего независимого корпуса 5 и параллельно диаметральной плоскости судна-катамарана 4.
Носовая оконечность 9 каждого корпуса 5 судна-катамарана 4 усилена дополнительным ледовым поясом и выполнена для крепления короткого троса 10 с огонами на концах, называемого усами, (см. фиг.3, 4), поданного с кормы 3 соответствующего ледокола 1. Каждый корпус 5 судна-катамарана 4 снабжен специальным буксирным устройством 11, расположенным в носовой оконечности 9 судна-катамарана 4 и необходимым для крепления тросов 10.
При буксировке судна-катамарана 4 по 2 варианту короткий трос 10 выполнен одинаковой длины от носовой оконечности 9 каждого корпуса 5 судна-катамарана 4 до кормы 3 с кормовым вырезом 12 соответствующего ледокола 1.
Предлагаемое изобретение используют следующим образом.
Предлагаемый в качестве изобретения комплекс используется в арктических морях с ледовым покровом в любой ледовой обстановке.
На коротких расстояниях, например в портовых условиях или вблизи места доставки груза, ледоколы 1 носами 2 устанавливают в кормовой вырез 8 каждого корпуса 5 судна-катамарана 4 в диаметральной плоскости корпуса 5 и параллельно диаметральной плоскости судна-катамарана 4. В этом случае ледоколы 1 толкают судно-катамаран 4 впереди себя, выполняя функцию буксиров-толкачей. За счет усиления носовой оконечности 9 каждого корпуса 5 дополнительным ледовым поясом, судно-катамаран 4, толкаемый ледоколами 1 вперед, надежно прокладывает путь во льдах, обеспечивая тем самым прибытие к месту погрузки или доставки груза к месту назначения.
Усиление носовой оконечности 9 каждого корпуса 5 судна-катамарана 4 обеспечивает эксплуатационную надежность судна-катамарана 4 при его движении во льдах методом буксирования, толканием ледоколами 1.
При этом обеспечивается значительное уменьшение сопротивления движению судна-катамарана 4, поскольку оно находится впереди ледоколов 1, выполняющих функцию буксиров-толкачей. Кроме того, снижается сопротивление движению и самих ледоколов 1. Это весьма эффективно на коротких маршрутах. Этот способ буксировки судна-катамарана 4 обеспечивает значительное увеличение тяги и улучшение управляемости судном-катамараном 4 на коротких расстояниях, например в портовых условиях при погрузке или вблизи места доставки груза, как было сказано выше.
При наличии сплоченного тяжелого или торосистого льда большой толщины, сплоченных дрейфующих льдов, особенно во время сжатий, ледоколы 1 располагают перед каждым корпусом 5 судна-катамарана 4 в диаметральной плоскости каждого корпуса 5 и параллельно диаметральной плоскости судна-катамарана 4. Известным способом с кормы 3 ледокола 1 подают короткий трос 10 в виде усов на носовую оконечность 9 корпуса 5 судна-катамарана 4, который затем закрепляют с помощью буксирного устройства 11 каждого корпуса 5. При этом корпуса 5 подтягивают и устанавливают носовую оконечность 9 каждого корпуса 5 в кормовой вырез 12 кормы 3 соответствующего ледокола 1 вплотную, но с небольшим зазором, в пределах 30-40 сантиметров. Зазор улучшает управляемость ледоколом. Таким образом, судно-катамаран 4 с грузом готово преодолеть указанную выше ледовую обстановку, доставив груз к месту назначения.
Таким образом, при транспортировке груза в арктических морях на акваториях с ледовым покровом заявленный комплекс эффективно используется по доставке груза.
Как на коротких расстояниях, в портовых районах при погрузке, в местах отгрузки груза, согласно 1-му варианту, когда ледоколы 1 встраиваются в кормовой вырез 8 кормовой оконечности 7 каждого корпуса 5 судна-катамарана 4, выполняя функцию буксиров-толкачей.
Так и по 2-му варианту, когда судно-катамаран 4 с грузом идет во льдах, и ледоколы 1 выполняют функцию буксиров, беря каждый корпус 5 на короткий трос 10 вплотную, прокладывая судну-катамарану 4 путь в тяжелой ледовой обстановке.
Данное изобретение многофункционально. В мягкой ледовой обстановке судно-катамаран 4 можно использовать и для самостоятельной доставки груза, без ледоколов 1.
Таким образом, в результате применения заявленного комплекса для транспортировки грузов в ледовых условиях достигается новый технический результат - повышение эффективности эксплуатации комплекса для транспортировки грузов в ледовых условиях за счет обеспечения эксплуатационной надежности, прочности комплекса и обеспечение транспортировки любых нестандартных, крупногабаритных и тяжеловесных грузов в арктических морях в любых ледовых условиях.
Следовательно, предлагаемое изобретение соответствует критерию патентоспособности «промышленная применимость».
Данное изобретение можно использовать в любой ледовой обстановке для транспортировки крупногабаритных, нестандартных тяжеловесных грузов.