Устройство и способ отлова водных животных
DEVICE AND METHOD FOR TRAPPING AQUATIC ANIMALS

Область техники
Настоящее изобретение относится к устройству и способу отлова водных животных. В одном из воплощений предлагаемые устройство и способ могут использоваться для отлова водных животных траловым способом. Предлагаемые устройство и способ могут использоваться для хранения и обработки водных животных.
Уровень техники
Устройства для отлова водных животных, такие, как, например, рыболовные и траловые сети, как правило, содержат сеть, которую тянут под водой буксировочным судном, например, ботом. Сеть содержит устье, удлинитель и хвостовую часть - «куток».
Сети, как правило, имеют высокую прочность и высокую пористость по отношению к воде. При тралении сети через всю ее длину проходит большой объем воды, и, несомые данным потоком воды, водные животные перемещаются в хвостовую часть сети - «куток». После этого водные животные или остаются в кутке, или выходят через проемы в удлинительных модулях сети или в сетке кутка. Размер пойманных водных животных зависит от размера ячеек сети: водные животные, размер которых меньше, чем размер ячеек, как правило, способны пройти через сеть.
Сопротивление воды при тралении сети через воду вызывает турбулентности потока воды внутри сети, которые истощают силы водных животных. Кроме того, структуры потоков воды внутри сети изменяются по мере накопления улова в сети. Теряющие силы животные постоянно натыкаются друг на друга и на нити сети. В результате столкновений с нитями сети или другими животными часто повреждаются даже те животные, размер которых значительно меньше размера ячеек сети. Частота контакта между животными возрастает по мере заполнения сети. При заполнении кутка животными перед кутком может образовываться волна давления, с силой толкающая животных в сеть. В результате этого в сети часто возникает затор рыбы или застревание ее в ячейках сети. Кроме прямых убытков из-за повреждений животных, процесс извлечения застрявших животных из сети является достаточно трудоемким.
Траловые сети чаще всего имеют ромбические ячейки, но в некоторых сетях используется квадратное расположение ячеек. Ромбические ячейки складываются, когда сеть пуста, и удлиняются в одном направлении под действием сил натяжения, возрастающих по мере накопления рыбы в кутке сети. В результате сложения ячеек из сети не может выйти мелкая рыба, и возрастает доля побочных продуктов улова. Квадратные ячейки имеют преимущество в виде большей стабильности размеров под действием растяжения, однако такие сети являются более дорогими и механически менее прочными, чем сети с ромбическими ячейками.
Даже те водные животные, которые в конце концов могут выбраться из обычной сети, часто получают повреждения и потерю сил, не оставляющие им возможности выживания.
Как правило, чем больше расстояние траления обычной сети в воде, тем большие повреждения получают пойманные животные. По этой причине в обычных сетях нельзя удерживать рыбу и прочих водных животных слишком долгое время без риска потери ими хорошей формы, и поэтому сеть приходится часто опорожнять.
Когда обычную сеть вытягивают из воды на борт судна, рыба может получать дополнительные повреждения из-за вытекания из сети воды, столкновений рыб друг с другом и ударов о край борта судна, в дополнение к уже имеющимся повреждениям улова. Повреждения тканей пойманных животных снижают их пригодность и стоимость. В некоторых рыбных промыслах нередко более, чем 50% улова является нежелательными видами или выбрасывается из-за повреждений. Кроме того, столкновения пойманных животных друг с другом вызывают у них стресс. Такой стресс является нежелательным, поскольку он приводит к автолитическому разрушению организма животного и снижает качество улова. Из области мясопереработки известно, что сведение к минимуму стресса перед убоем повышает качество мяса.
Кроме того, после подъема обычной сети на борт судна улов, выступающий из ячеек, фактически находится на открытом воздухе. Продукты распада тканей животных проходят через сеть и привлекают хищников и пожирателей падали, например, птиц, тюленей, морских львов, акул и морских котиков.
Предпринимались попытки повысить избирательность ловли траловыми сетями, например, путем использования жестких или гибких решеток. Такие решетки, как правило, действительно обладают тем преимуществом, что они не складываются при растяжении сети, но они не уменьшают частоту столкновений животных друг с другом или с ячейками, и соответственно, не снижают степени повреждения улова.
В публикации WO/2008/064939 описана конструкция траловой сети, в которой минимальный размер пойманной рыбы определяется размером ячеек сети в кутке. Куток содержит выпускные элементы для определенных видов водных животных. Сеть содержит внутренние наклонные элементы, направляющие рыбу к выпускным элементам и усиливающие потоки воды в окрестности выходов. Такая конструкция сети обеспечивает сравнительно небольшое снижение скорости воды, от 100% скорости траления в устье сужающейся траловой части, до 60% в конце кутка. Для поддержания сети в расправленном состоянии используются гидродинамические щиты-углубители.
Опять же, при данной конструкции рыба, не вышедшая из сети через выпускные элементы, остается в сети и постепенно с силой прижимается к концу сети. По мере наполнения сети рыба начинает биться друг о друга и об сеть. И опять же, при подъеме сети из воды на борт судна рыба может дополнительно повреждаться, ударяясь друг о друга.
В WO/2004/032616 описана траловая сеть, имеющая непроницаемый закрытый конец и используемая для среднеглубинного и донного траления. Описанная траловая сеть имеет часть в виде цилиндрической сетки, прикрепленную к стандартной траловой части. Конец цилиндрической сетчатой части является глухим и водонепроницаемым, и его форма поддерживается наружными кольцами. Несмотря на то, что такая секция сети с глухим водонепроницаемым концом удерживает рыбу в большом объеме воды при поднятии сети на палубу корабля, в таком устройстве возникает значительный поток воды в сторону глухого водонепроницаемого конца, который при тралении сети будет с силой толкать рыбу к сетчатой части перед глухим водонепроницаемым концом.
В патенте США 6,883,265 описан садок для транспортировки отловленной живой рыбы. Садок тянут по поверхности воды или близко к поверхности воды. Садок содержит цилиндрическую (трубчатую) часть, изготовленную из водонепроницаемого материала. Садок имеет сетчатые части, закрывающие вход в него и выход из него. Из-за наличия головной и хвостовой сетчатых частей, садок непригоден для ловли водных животных. Садок предназначен только для содержания в нем рыбы в процессе ее транспортировки. Садок требует также наличия колец или иных устройств для поддержания его в расправленном состоянии. Скорость течения воды через садок является постоянной по всей длине садка.
В патенте США 2,721,411 описана траловая сеть с открытым хвостовым концом, который открывается в прикрепленный к нему жесткий контейнер, имеющий в сущности водонепроницаемые стенки и предназначенный для сбора и транспортировки пойманной рыбы. В устье контейнера предусмотрена гибкая водонепроницаемая заслонка, которая опускается при заполнении контейнера для предотвращения выхода рыбы. Жесткий контейнер содержит набор отверстий, размер которых подобран так, чтобы обеспечить выпуск некоторого количества воды из контейнера. Однако данные отверстия часто блокируются рыбой, и такой жесткий контейнер является громоздким и опасным в обращении с ним на борту судна. Можно ожидать, что в сети, описанной в патенте США 2,721,411, будет иметь место значительный поток воды через сеть на входе в контейнер. Данный поток воды будет прижимать рыбу к сети и вызывать повреждение улова.
Поэтому существует потребность в устройстве и способе отлова водных животных, которые обеспечивали бы минимум физических повреждений и стресса, причиняемых водным животным, что обеспечивало бы повышение качества отловленных морских животных.
Ссылки, приводимые в настоящем описании на другие патентные публикации, прочие документы или источники информации, как правило, делаются для воссоздания контекста обсуждения отличительных особенностей настоящего изобретения. Если явно не указано иное, упоминание внешних документов и прочих источников информации не следует считать признанием того факта, что такие документы или источники информации соответствуют существующему уровню техники или составляют часть общеизвестных сведений в данной области техники.
Целью по меньшей мере предпочтительных воплощений настоящего изобретения является предложить устройство и способ для отлова водных животных, которые были бы лишены по меньшей мере одного из упомянутых выше недостатков, и/или которые по меньшей мере обеспечивали бы полезную возможность выбора.
Сущность изобретения
В первом воплощении настоящего изобретения предлагается устройство для отлова водных животных, содержащее:
куточную часть, имеющую открытый головной конец, закрытый хвостовой конец и одну или более боковых стенок, расположенных между головным концом и хвостовым концом, при этом упомянутые одна или более боковых стенок содержат гибкую мембрану, и при этом упомянутые одна или более боковых стенок и хвостовой конец являются в сущности водонепроницаемыми; и
удлиненную удлинительную часть, имеющую головной конец, хвостовой конец и одну или более боковых стенок, расположенных между головным концом и хвостовым концом, при этом по меньшей мере большая часть упомянутых одной или более боковых стенок содержит гибкую мембрану, которая является в сущности водонепроницаемой, и при этом хвостовой конец удлинительной части функционально связан с головным концом куточной части;
при этом удлиненная удлинительная часть содержит множество выпускных элементов, через которые вода может выходить из внутреннего пространства устройства наружу устройства, в результате чего обеспечивается общее уменьшение скорости течения воды внутри устройства от головного конца удлиненной удлинительной части к хвостовому концу куточной части, когда устройство погружено в водоем и имеется поток воды относительно устройства.
Устройство может иметь такую конфигурацию, что когда устройство погружено в воду и имеется поток воды относительно устройства, средняя скорость воды в куточной части относительно устройства составляет менее, чем примерно 10% относительной скорости воды снаружи устройства. Устройство может иметь такую конфигурацию, что когда устройство погружено в воду и имеется поток воды относительно устройства, средняя скорость воды в куточной части относительно устройства составляет менее, чем примерно 5% относительной скорости воды снаружи устройства.
В одном из воплощений выпускные элементы выполнены в гибкой мембране.
По меньшей мере один из выпускных элементов может содержать прорезь в боковой стенке или в одной из боковых стенок удлиненной удлинительной части. Прорезь может быть изогнутой, и на каждом ее конце может иметься противоразрывное отверстие. В качестве альтернативы, или в дополнение к этому, по меньшей мере один из выпускных элементов может содержать вырез или другой проем в боковой стенке или в одной из боковых стенок удлиненной удлинительной части.
Удлиненная удлинительная часть может содержать выпускную часть, такую, что верхняя область выпускной части содержит множество выпускных элементов, нижняя область выпускной части содержит множество выпускных элементов, а две расположенные друг напротив друга боковые области выпускной части являются в сущности водонепроницаемыми. В дополнение к этому, или в качестве альтернативы, удлиненная удлинительная часть может содержать выпускную часть, такую, что верхняя область выпускной части является в сущности водонепроницаемой, нижняя область выпускной части является в сущности водонепроницаемой, а две расположенные друг напротив друга боковые области выпускной части содержат множество выпускных элементов.
Удлиненная удлинительная часть может содержать множество удлинительных модулей, расположенных последовательно, например, удлиненная удлинительная часть может содержать 2, 3, 4, 5 или более удлинительных модулей, каждый из которых имеет головной конец и хвостовой конец.
Множество удлинительных модулей может содержать первый выпускной модуль, содержащий множество выпускных элементов. Удлинительные модули могут дополнительно содержать удлиняющий модуль, который является в сущности водонепроницаемым. Одно из воплощений дополнительно содержит второй выпускной модуль, содержащий множество выпускных элементов, и при этом удлиняющий модуль расположен между первым и вторым выпускными модулями. Еще в одном воплощении первый выпускной модуль расположен перед вторым выпускным модулем, и множество выпускных элементов в первом выпускном модуле по размерам больше, чем множество выпускных элементов во втором выпускном модуле. Удлинительные модули могут содержать удлиняющий модуль, выполненный из сетки или имеющий отверстия, "но не имеющий выпускных элементов для рыбы.
В одном из воплощений каждый из удлинительных модулей имеет средний поперечный внутренний размер, в сущности одинаковый для всего множества удлинительных модулей. Куточная часть предпочтительно имеет в сущности тот же средний поперечный внутренний размер, что и множество удлинительных модулей. Еще в одном воплощении боковая стенка (боковые стенки) удлинительной части и/или боковая стенка (боковые стенки) куточной части в сущности параллельны друг другу, когда устройство расправлено. Еще в одном воплощении удлиненная удлинительная часть и боковая стенка (боковые стенки) куточной части имеют в сущности цилиндрическую форму, когда устройство расправлено.
Хвостовой конец куточной части может быть выпуклым наружу, когда устройство расправлено.
Удлиненная удлинительная часть может содержать сужающийся входной конус, имеющий одну или более стенок, которые являются в сущности водонепроницаемыми, при этом входной конус содержит головной конец, образующий устье удлинительной части, и хвостовой конец, при этом внутренний размер входного конуса больше, чем внутренний размер хвостового конца.
В предпочтительном воплощении боковая стенка (боковые стенки) куточной части и удлиненной удлинительной части являются гибкими, и устройство может быть сложено и расправлено.
Устройство может иметь такую конфигурацию, что когда устройство погружено в воду и имеется поток воды относительно устройства, суммарная открытая площадь, обеспечиваемая всеми выпускными элементами, составляет менее, чем 5% суммарной площади стенок удлинительной части. В одном из воплощений суммарная открытая площадь, обеспечиваемая всеми выпускными элементами, составляет менее, чем примерно 3% суммарной площади стенок удлинительной части.
В одном из воплощений устройство может иметь такую конфигурацию, что когда устройство погружено в воду и имеется поток воды относительно устройства, суммарная открытая площадь, обеспечиваемая всеми выпускными элементами, составляет менее, чем примерно 60% площади поперечного сечения головного конца удлинительной части на переднем ее крае.
В одном из воплощений конфигурация выпускных элементов делает возможным прохождение водных животных, размер которых меньше требуемого, через выпускные элементы из внутреннего пространства устройства наружу устройства.
В одном из воплощений куточная часть имеет такую конфигурацию, что водные животные, находящиеся в куточной части, удерживаются в воде и на водной подушке, когда устройство вытягивают за его головной конец на судно.
В одном из воплощений устройство имеет такую конфигурацию, что оно самонадувается, когда его буксируют через водоем за головной конец.
Во второй группе воплощений настоящего изобретения предлагается устройство для отлова водных животных, содержащее:
куточную часть, которая является в сущности водонепроницаемой, за исключением ее открытого головного конца; и
выпускной модуль, функционально связанный с куточной частью и расположенный перед открытым головным концом куточной части, при этом выпускной модуль имеет открытый головной конец, открытый хвостовой конец и стеновую часть, расположенную между открытым головным концом и открытым хвостовым концом, при этом стеновая часть содержит гибкую мембрану, при этом по меньшей мере большая часть стеновой части является в сущности водонепроницаемой, и при этом в гибкой мембране стеновой части выполнено множество выпускных элементов;
при этом вода может проходить через выпускные элементы из внутреннего пространства устройства наружу устройства, что вызывает общее снижение скорости течения воды внутри устройства в направлении от головного конца выпускного модуля к хвостовому концу куточной части, когда устройство погружено в водоем и имеется поток воды относительно устройства.
Устройства в соответствии со второй группой воплощений настоящего изобретения могут иметь одну или более отличительных особенностей, кратко описанных выше в отношении первой группы воплощений.
В третьей группе воплощений настоящего изобретения предлагается способ отлова водных животных, содержащий этапы:
погружения устройства в соответствии с первой или второй группой воплощений, кратко описанных выше, в водоем и расположения и/или перемещения устройства таким образом, чтобы имелся поток воды относительно устройства, при этом скорость течения воды внутри устройства в целом уменьшается от головного конца удлиненной удлинительной части к хвостовому концу куточной части; и
ловли водных животных в устройство, при этом для водных животных, находящихся внутри устройства, обеспечивается спокойная среда с низкой скоростью течения воды.
Способ может содержать буксировку устройства через водоем. В качестве альтернативы, способ может содержать помещение устройства в водоем с проточной водой, например, в реку, и неподвижное удержание в нем устройства.
Способ может содержать обеспечение скорости воды в куточной части относительно устройства, составляющей менее, чем примерно 10% относительной скорости воды снаружи устройства. В одном из воплощений способ содержит обеспечение скорости воды в куточной части относительно устройства, составляющей менее, чем примерно 5% относительной скорости воды снаружи устройства.
В одном из воплощений способ позволяет водным животным, размер которых меньше требуемого, выходить через один или более выпускных элементов.
Способ может дополнительно содержать этап подъема устройства за его головной конец до тех пор, пока головной конец устройства не будет находиться на уровне или выше уровня площадки выгрузки животных, и при этом водные животные в куточной части будут все время находиться в водной среде. По мере подъема устройства водные животные, имеющие по меньшей мере требуемый размер, могут стекаться назад, в куточную часть. В одном из воплощений способ дополнительно содержит подъем хвостового конца куточной части, в результате чего вода и животные вытекают из устройства.
Выгрузка может производиться на борт морского судна.
Способ может дополнительно содержать этап сложения устройства и намотки его на барабан.
В четвертой группе воплощений настоящего изобретения предлагается способ сборки устройства для отлова водных животных, содержащий этапы:
обеспечения куточной части, имеющей открытый головной конец, закрытый хвостовой конец и одну или более боковых стенок, расположенных между головным концом и хвостовым концом, при этом упомянутые одна или более боковых стенок содержат гибкую мембрану, и при этом упомянутые одна или более боковых стенок и хвостовой конец являются в сущности водонепроницаемыми;
обеспечения первого выпускного модуля, имеющего головной конец, хвостовой конец и одну или более боковых стенок, расположенных между головным концом и хвостовым концом, при этом по меньшей мере большая часть упомянутых одной или более боковых стенок содержит гибкую мембрану, которая является в сущности водонепроницаемой и содержит множество выпускных элементов, расположенных на упомянутых одной или более боковых стенках; и
обеспечения функциональной связи между хвостовым концом первого выпускного модуля с головным концом куточной части таким образом, чтобы сформировалось устройство, в котором, при погружении его в воду и при наличии потока воды относительно устройства, вода может выходить из внутреннего пространства устройства наружу устройства, в результате чего обеспечивается общее уменьшение скорости течения воды внутри устройства от головного конца выпускного модуля к хвостовому концу куточной части.
Способ сборки может содержать этап обеспечения второго выпускного модуля, имеющего множество выпускных элементов, и функциональное крепление головного конца второго выпускного модуля к хвостовому концу первого выпускного модуля, а хвостового конца второго выпускного модуля к головному концу куточной части, в результате чего второй выпускной модуль располагается между первым выпускным модулем и куточной частью. Еще в одном воплощении способ содержит этап обеспечения удлиняющего модуля, который является в сущности водонепроницаемым, и функциональное крепление головного конца удлиняющего модуля к хвостовому концу первого выпускного модуля, а хвостового конца удлиняющего модуля к головному концу второго выпускного модуля, в результате чего удлиняющий модуль располагается между первым выпускным модулем и вторым выпускным модулем.
Соседние модули и куточная часть могут быть функционально скреплены друг с другом путем сшивки соответствующих модулей друг с другом.
Куточная часть, один или более выпускных модулей и/или удлиняющий модуль, используемые в воплощениях способа в соответствии с третьей группой воплощений, могут содержать одну или более отличительных особенностей, описанных выше в отношении устройства в первой группе воплощений.
Подразумевается, что упоминание в настоящем описании какого-либо диапазона числовых значений (например, от 1 до 10) включает все рациональные числа, находящиеся в данном диапазоне, например, 1, 1.1, 2, 3, 3.9, 4, 5, 6, 6.5, 7, 8, 9 и 10, а также любой диапазон рациональных числе в данном диапазоне (например, от 2 до 8, от 1,5 до 5,5 и от 3,1 до 4,7), и соответственно, все под-диапазоны любых диапазонов, упоминаемых в настоящем описании, следует рассматривать, как явно упомянутые. Данные значения являются лишь примерами, и следует считать, что все возможные сочетания числовых значений между указанными нижним значением и верхним, указаны в настоящей заявке явно.
Сведущим в области техники, к которой относится настоящее изобретение, будут сами собой очевидны возможные многочисленные изменения конструкции предлагаемого устройства, а также самые разнообразные воплощения настоящего изобретения и различные области его применения без отхода от его масштабов, определяемых прилагаемой формулой изобретения. Воплощения, описанные в настоящей заявке и показанные на прилагаемых чертежах, являются чисто иллюстративными и ни в коем смысле не подразумевается ограничить ими настоящее изобретение. В случае упоминания в настоящем описании числовых значений, имеющих эквиваленты, известные в области техники, к которой относится настоящее изобретение, подразумевается, что такие эквиваленты включены в масштаб настоящего изобретения, как если бы они были упомянуты явно.
Термин «содержащий» в контексте настоящей заявки означает «состоящий по меньшей мере частично из…», то есть, утверждения в настоящей заявке, включающие термин «содержащий», следует понимать таким образом, что все элементы, перед которыми стоит данный термин, должны присутствовать, но могут присутствовать также и другие элементы. Родственные ему термины «содержит» и «содержащийся» следует понимать аналогичным образом.
Упоминание в скобках тех или иных элементов во множественном числе означает, что сказанное может относится к данным элементам в единственном и/или множественном числе.
В контексте настоящего описания термин «и/или» подразумевает «и», «или», или, если это допускает контекст, одновременно, «и» и «или».
Настоящее изобретение включает воплощения, описанные ниже, а также конструкции, для которых описанное ниже является лишь примером.
Краткое описание чертежей
Ниже приводится более подробное описание воплощений настоящего изобретения, приводимых только в качестве примеров, со ссылками на прилагаемые чертежи,
Фиг. 1. Аксонометрический вид сзади и сверху устройства в соответствии с первым воплощением настоящего изобретения.
Фиг. 2. Вид сбоку устройства, изображенного на фиг. 1.
Фиг. 3. То же вид сбоку, что и на фиг. 2, с отмеченными основными размерными параметрами устройства.
Фиг. 4. Устройство, изображенное на фиг. 1-3, в разобранном виде.
Фиг. 5. Аксонометрический вид фрагмента устройства, изображенного на фиг. 1-4, на котором показано армирование входного конуса и головного удлинительного модуля.
Фиг. 6. Увеличенный местный аксонометрический вид фрагмента, изображенного на фиг. 5, на котором показаны соединительные петли армирующих структур входного конуса и головного удлинительного модуля.
Фиг. 7. Увеличенный местный аксонометрический вид соединения входного конуса и головного удлинительного модуля, изображенных на фиг. 5 и 6.
Фиг. 8. Армированная заготовка, используемая для формирования входного конуса удлинительной части и ее соединения с удлинительным модулем.
Фиг. 9. Увеличенный вид фрагмента А, отмеченного на фиг. 8.
Фиг. 10. Аксонометрический вид, на котором схематически показаны различные возможные формы выпускных элементов на части выпускного модуля.
Фиг. 11. Аксонометрический местный вид, на котором показан выпускной элемент в форме синусоидальной прорези, открывающейся при использовании устройства под действием давления воды внутри устройства.
Фиг. 12. Аксонометрический местный вид, на котором показан выпускной элемент в форме прямой прорези, открывающейся при использовании устройства под действием давления воды внутри устройства.
Фиг. 13. Аксонометрический вид сверху, на котором схематически показано устройство, изображенное на фиг. 1-3, прикрепленное к захватным крыльям и буксируемое в водном массиве морским судном.
Фиг. 14. Вид слева устройства, изображенного на фиг. 1-3, с линиями тока воды, отображающими структуры потока воды в вертикальной плоскости внутри и вокруг устройства при его использовании.
Фиг. 15. Вид сверху устройства, изображенного на фиг. 1-3, с разрезом левой половины горизонтальной плоскостью и отмеченными линиями тока воды, отображающими структуры потока воды в горизонтальной плоскости внутри левой половины устройства и вокруг устройства при его использовании.
Фиг. 16. Вид слева устройства, изображенного на фиг. 1-3 с изолиниями скорости течения воды, отображающими области с различной скоростью течения воды внутри и вокруг устройства при его использовании.
Фиг. 17. Вид сверху устройства, изображенного на фиг. 1-3, с разрезом левой половины горизонтальной плоскостью и отмеченными изолиниями скорости течения воды, отображающими области с различной скоростью течения воды внутри левой половины устройства и вокруг устройства при его использовании.
Фиг. 18(i)-18(iv). Сечения устройства, изображенного на фиг. 1-3, с изолиниями скорости течения воды, отображающими области с различной скоростью течения воды внутри и вокруг устройства при его использовании.
Фиг. 18(i). Сечение устройства плоскостью А-А, отмеченной на фиг. 3 и проходящей через первый выпускной модуль.
Фиг. 18(ii). Сечение устройства плоскостью В-В, отмеченной на фиг. 3 и проходящей через удлиняющий модуль.
Фиг. 18(iii). Сечение устройства плоскостью С-С, отмеченной на фиг. 3 и проходящей через второй выпускной модуль.
Фиг. 18(iv). Сечение устройства плоскостью D-D, отмеченной на фиг. 3 и проходящей через куточную часть.
Фиг. 19. График, на котором показаны скорость течения воды и давление на центральной продольной оси устройства, изображенного на фиг. 1-18(iv), буксируемого через водоем со скоростью 3 узла (1,544 м/с), начиная с точки, расположенной на расстоянии 2 м перед входным устьем устройства.
Фиг. 20. График, на котором показана скорость течения воды внутри устройства, изображенного на фиг. 1-18(iv), буксируемого через водоем со скоростью 3 узла (1,544 м/с), в различных точках его диаметров:
линия, проходящая через сплошные треугольники, соответствует значениям в плоскости А-А, отмеченной на фиг. 3, в точках, расположенных на вертикальном диаметре;
линия, проходящая через сплошные круги, соответствует значениям в плоскости С-С, отмеченной на фиг. 3, в точках, расположенных на горизонтальном диаметре;
линия, проходящая через полые круги, соответствует значениям в плоскости С-С, отмеченной на фиг. 3, в точках, расположенных на вертикальном диаметре;
линия, проходящая через полые треугольники, соответствует значениям в плоскости D-D, отмеченной на фиг. 3.
Фиг. 21. Аксонометрический вид сзади и сверху устройства в соответствии со вторым воплощением настоящего изобретения.
Фиг. 22. Вид слева устройства, изображенного на фиг. 21, с линиями тока воды, отображающими структуры потока воды в вертикальной плоскости внутри и вокруг устройства при его использовании.
Фиг. 23. Вид сверху устройства, изображенного на фиг. 21, с разрезом левой половины горизонтальной плоскостью и отмеченными линиями тока воды, отображающими структуры потока воды в горизонтальной плоскости внутри левой половины устройства и вокруг устройства при его использовании.
Фиг. 24. Аксонометрический вид сзади, иллюстрирующий первый этап предпочтительного воплощения способа выгрузки улова из устройства в соответствии с настоящим изобретением на морское судно.
Фиг. 25. Вид сбоку, иллюстрирующий второй этап способа выгрузки улова и положение устройства относительно морского судна.
Фиг. 26. Увеличенный вид сбоку фрагмента В, отмеченного на фиг. 25.
Фиг. 27. Аксонометрический вид сзади судна и устройства, соответствующий виду на фиг. 26.
Фиг. 28. Аксонометрический вид сзади, иллюстрирующий третий этап способа, изображенного на фиг. 24-27.
Фиг. 29. Диаграмма распределения длины морских петухов и новозеландского снэппера, пойманных с использованием устройства, изображенного на фиг. 1-4, в контрольных уловах.
Фиг. 30. Диаграмма распределения длины морских петухов и новозеландского снэппера, пойманных с использованием обычной траловой сети с кутком из сетки с размером ячейки 5 дюймов, в контрольных уловах.
Фиг. 31. Диаграмма, отображающая степень повреждения ребер рыб, выловленных с использованием устройства, изображенного на фиг. 1-4, по сравнению со степенью повреждения ребер у рыб, выловленных с использованием обычной траловой сети с кутком из сетки с размером ячейки 5 дюймов.
Подробное описание воплощений изобретения
На фиг. 1-7 показано устройство 1 для отлова водных животных в соответствии с одним из воплощений настоящего изобретения. В показанном воплощении устройство 1 выполнено в виде тралового устройства для пелагического или донного траления с целью ловли водных животных, например, рыб, таких, как, например, макруронус, берикс, снэппер, каранкс, морской петух, барракута или камбала, моллюсков, например, кальмаров, и/или ракообразных, например, крабов. На фиг. 1-7 устройство показано в расправленном состоянии, при его использовании. В предпочтительном воплощении устройство заменяет сетчатый куток обычной траловой сети.
Устройство представляет собой модульный мешок 1, содержащий хвостовую куточную часть 2, имеющую открытый головной конец 2а, закрытый хвостовой конец 2b и одну или более боковых стенок 2с, протяженных между головным концом и хвостовым концом. Устройство дополнительно содержит удлиненную удлинительную часть 3, имеющую открытый хвостовой конец 3b, функционально связанный с открытым головным концом 2а куточной части 2, и открытый головной конец 3а, образующий открытое устье устройства.
Головной конец 3а удлинительной части 3 функционально связан с расходящимися захватными крыльями и/или воронкой 65 сети, как показано на фиг. 13, направляющими водных животных в устройство 1. Захватные крылья 63 в свою очередь функционально связаны с буксирующим морским судном 51, например, траловым ботом, посредством тросов 61 или аналогичных элементов. Устройство 1 имеет конструкцию, обеспечивающую возможность его буксировки в направлении Т через водоем с помощью буксировочного судна 51. Захватные крылья 63 и тросы 61 могут быть обычной конструкции. Устройство 1 в соответствии с настоящим изобретением может поставляться в составе полного комплекта тралового оборудования, включающего захватные крылья и тросы, или может быть установлено на существующую траловую сеть путем крепления устройства к захватным крыльям или воронки существующей траловой сети. При необходимости могут использоваться секции-адаптеры для крепления предлагаемого устройства к траловым сетям, используемым в различных целях, например, для траления на средних глубинах или донного траления.
Удлиненная удлинительная часть 3 содержит входной конус 5 и три удлинительных модуля 6, 7, 8 соединенных друг с другом последовательно. Входной конус 5 расположен на головном конце 3а удлинительной части. Входной конус содержит открытый головной конец 5а, образующий открытое устье устройства, и хвостовой конец 5b, присоединенный к головному концу 6а первого удлинительного модуля 6. Одна или более стенок 5 с входного конуса 5 сужаются от головного конца 5а к хвостовому концу 5b, направляя воду и животных в удлинительные модули 6, 7, 8 при буксировке устройства 1 через водоем. Когда устройство 1 расправлено, куток 2, входной конус 5 и удлинительные модули 6, 7, 8 расположены соосно друг другу.
Каждый из удлинительных модулей 6, 7, 8 имеет открытый головной конец 6а, 7а, 8а и открытый хвостовой конец 6b, 7b, 8b, а также одну или более стенок, протяженных между головным и хвостовым концом соответствующего модуля. Головной конец 6а первого удлинительного модуля 6 функционально связан с хвостовым концом 5b входного конуса 5. Головной конец 7а второго удлинительного модуля 7 функционально связан с хвостовым концом 6b первого удлинительного модуля 6. Подобным образом, головной конец 8а третьего удлинительного модуля 8 функционально связан с хвостовым концом 7b второго удлинительного модуля 7, а хвостовой конец 8b функционально связан с головным концом 2а куточной части 2.
Боковая стенка 2с и хвостовой конец 2b куточной части 2 являются в сущности водонепроницаемыми, а предпочтительно - совершенно водонепроницаемыми. По меньшей мере большая часть боковых стенок 5с, 6с, 7с, 8с входного конуса и удлинительных модулей также являются в сущности водонепроницаемыми. В предпочтительном воплощении плотное соединение на хвостовом конце 2b куточной части 2 достигается путем расправления одной или более стенок 2с куточной части 2, наложения на наружную поверхность стенок 2с армирующих элементов и скрепление их цепным швом.
Стенки 2с, 3с, 5с, 6с, 7с, 8с кутка, входного конуса и удлинительных частей также являются гибкими, благодаря чему устройство 1 может быть сложено и расправлено, соответственно до сложенного и расправленного («надутого») состояния. Пустое устройство может, например, храниться на судне в сложенном состоянии. При буксировке устройства в водоеме поток воды внутри устройства в сущности параллелен продольной оси устройства, и под давлением воды изнутри его устройство самонадувается.
При расправленном состоянии устройства части боковых стенок или боковые стенки 2с, 6с, 7с, 8с удлинительных модулей 6, 7, 8 и кутка 2 в сущности параллельны. Как показано, под действием давления воды внутри устройства 1 части боковых стенок могут выгибаться или выпячиваться наружу. При расправленном состоянии устройства куток 2 и удлиненная удлинительная часть 3 имеют в сущности цилиндрическую форму (не считая входного конуса). В альтернативном воплощении куток 2 и/или удлинительная часть 3 могут иметь форму, при которой их поперечное сечение отличается от круглого, например, является эллиптическим или многоугольным. Так, например, при расправленном состоянии устройства удлинительная часть может иметь в сущности квадратную, прямоугольную, шестиугольную или восьмиугольную форму поперечного сечения.
Хвостовой конец 2b куточной части может быть по меньшей мере частично выпуклым наружу при расправленном состоянии устройства, как показано на фиг. 1.
Входной конус 5, удлинительные модули 6, 7, 8 и куток 2 предпочтительно выполнены отделяемыми. Это позволяет настроить устройство под потребности конкретного приложения путем добавления, снятия или замены тех или иных удлинительных модулей. На фиг. 3 и 4 показаны основные размерные параметры различных секций 5, 6, 7, 8, 2 устройства 1. На фиг. 4 показано устройство 1, изображенное на фиг. 1-2, в разобранном виде, с секциями 5, 6, 7, 8, 2, отделенными друг от друга. В одном из воплощений три удлинительных модуля 6, 7, 8 имеют одинаковые размеры, и их длина L6, L7, L8 соответственно составляет примерно по 2040 мм. Куток 2, удлинительные модули 6, 7, 8 и хвостовой конец 5b входного конуса имеют диаметр D2, составляющий примерно 1460 мм. В показанном воплощении входной конус имеет длину L5, составляющую 1637 мм, и диаметр D1 головного конца 5а, образующего устье устройства, равен примерно 1870 мм. Данные значения размеров приведены для примера и могут быть изменены в зависимости от особенностей применения устройства 1, или, например, с целью повышения его емкости. В одном из воплощений максимальный диаметр удлинительной части 3 и кутка ограничивается шириной палуб буксирующего судна и/или прочих параметров установленного на борту оборудования, например, валиков или барабанов, используемых для работы с устройством 1.
В показанном воплощении головной и хвостовой удлинительные модули 6, 8 являются выпускными модулями, содержащими множество проемов 9, 10 в стенках 6с, 8с соответствующих модулей. Данные проемы 9, 10 образуют выпускные элементы 9, 10, через которые вода может выходить из внутреннего пространства устройства 1 наружу устройства, что обеспечивает уменьшение скорости течения воды внутри устройства от головного конца 3а удлинительной части к хвостовому концу 2b куточной части при буксировке устройства 1 в направлении Т через водоем.
В показанном воплощении второй удлинительный модуль 7 является удлиняющим модулем. Стенка 7 с удлиняющего модуля 7 не содержит выпускных элементов, поэтому скорость течения воды на входе в головной конец 7а удлиняющего модуля 7 будет в сущности равна скорости течения воды на выходе из хвостового конца 7b удлиняющего модуля 7 при буксировке устройства через водоем в направлении Т.
Стенки 2с, 6с, 7с, 8с куточной части 2 и удлинительных модулей являются в сущности водонепроницаемыми, вследствие чего возможность вытекания воды через куток значительно меньше, чем возможность ее вытекания через один или более выпускных модулей 6, 8, и при этом протекание воды через стенки 6с, 8с выпускных частей значительно меньше, чем ее протекание через выпускные элементы 9, 10.
В одном из воплощений боковые стенки 2с, 3с, 5с, 6с, 7с кутка, входного конуса и удлинительных модулей содержат гибкую мембрану 4. Боковые стенки 2с, 3с, 5с, 6с, 7с предпочтительно содержат водонепроницаемый материал, такой, как, например, поливинилхлорид или нервущийся поливинилхлорид, парусная ткань, тканое нейлоновое полотно для подушек безопасности, полиэфирные ткани или полиэтилен. В некоторых воплощениях могут использоваться тканые модули индивидуального изготовления под конкретное приложение. В предпочтительном воплощении каждый из удлинительных модулей и куточная часть 2 изготовлены из прямоугольной заготовки путем соединения двух ее противоположных краев друг с другом. Края заготовки могут быть скреплены друг с другом сшиванием, застежкой-молнией, связыванием их друг с другом или любым другим подходящим способом. Входной конус имеет аналогичную конструкцию, с тем исключением, что формируется из заготовки, позволяющей при сборке придать ей форму усеченного конуса. Заготовка для формирования из нее входного конуса 5 показана на фиг. 8, и более подробно - на фиг. 9.
Входной конус 5, удлинительные модули 6, 7, 8 и куток 2 содержат продольные и обхватные армирующие компоненты, предназначенные для придания устройству дополнительной прочности. На фиг. 5-7 показана армирующая структура из армирующих полос 11, 13 на входном конусе 4 и первом удлинительном модуле 6. В данном воплощении входной конус 5 содержит девять обхватных армирующих полос 13 и множество продольных армирующих полос 11. Первый удлинительный модуль 6 содержит семь обхватных армирующих полос 13 и множество продольных армирующих полос 11. Второй и третий удлинительные модули 7, 8, а также куток 2 имеют аналогичное армирование. Обхватные армирующие полосы 13 воспринимают радиальные растягивающие напряжения, возникающие в «надутом» устройстве 1 при его буксировании, а продольные армирующие полосы 11 воспринимают на себя растяжение устройства в длину. Устройство может дополнительно содержать множество продольных полос повышенной прочности, используемых как буксирные стропы (не показаны). Одно из воплощений содержит 3-4 буксирные стропы 12, рассчитанные на усилие 6 тонн каждая и расположенные вдоль длины удлинительной части 3 и куточной части 2. Данные стропы имеют на концах проушины, обеспечивающие точки крепления для буксировки устройства 1 и иных операциях обращения с ним.
На фиг. 8 и 9 показана заготовка для формирования входного конуса 5. Мембранная стенка 5с армирована на внешней ее поверхности поперечными (обхватными) армирующими полосами 13 и продольными армирующими полосами 11 и буксировочными стропами 12. Концы 11b продольных строп могут быть загнуты в петли для крепления к соседнему удлинительному модулю, как показано на фиг. 6 и 7. Концы 13а, 13b поперечных армирующих полос 13 могут быть аналогичным образом загнуты в петли для сшивки друг с другом двух противоположных боковых краев 5d, 5е заготовки и формирования из нее входного конуса 5. Кроме того, могут быть предусмотрены дополнительные петлевые элементы 14 для обеспечения более прочной сшивки сторон 5d, 5е.
Куточная часть 2 предпочтительно армирована в большей степени, чем удлинительная часть 3, в расчете на дополнительные нагрузки, возникающие в куточной части 2 при буксировке и опорожнении устройства. В одном из предпочтительных воплощений обхватные армирующие полосы 11 расположены по длине устройства на расстоянии 325 мм друг от друга в удлинительной части 3 и на расстоянии 200 мм друг от друга в куточной части 2. Куточная часть 2 может дополнительно содержать диагональные армирующие элементы, расположенные на наружной поверхности устройства под углом как к обхватным полосам 11, так и к продольным полосам 13. Диагональное армирование куточной части 2 позволяет равномерно распределить нагрузку, действующую на нее при подъеме устройства сзади, как будет более подробно описано ниже, а также воздействующую на куток 2 спереди при буксировке устройства.
В одном из воплощений армирующие полосы содержат полиэфирную тканую ленту шириной 50 м, применяемую в ремнях безопасности автомобилей. В качестве альтернативы, армирующие полосы могут содержать нейлоновые и/или полиэфирные тканые ленты других типов, полосы из материалов динекс, кевлар или любых других гибких, прочных и устойчивых к истиранию материалов, которые могут быть пришиты или приварены к мембране. Армирующие полосы могут иметь любую подходящую ширину.
Армирующие полосы 11, 13 являются гибкими и прикреплены к наружной поверхности стенок 4 мембраны. Расположение армирующих элементов на наружной поверхности стенок мембраны позволяет свести к минимуму контакт водных животных с армирующими элементами, тем самым сохраняя гладкость внутренней поверхности устройства и сводя к минимуму повреждения пойманных морских животных. Наружное армирование защищает также мембранные стенки 5с, 6с, 7с, 8с, 2с от истирания об морское дно при донном тралении и/или о борт и палубу буксирующего судна при подъеме устройства.
В одном из воплощений армирующие полосы 11, 13 пришиты к стенкам 5с, 6с, 7с, 8с, 2с устройства. Возможны и другие способы крепления армирующих полос 11, 13, в зависимости от их материала. Так, например, армирующие полосы из поливинилхлорида могут быть приварены или приклеены к наружным поверхностям стенок 5с, 6с, 7с, 8с, 2с.
Каждый конец каждой из продольных полос 11 на входном конусе 5 и на удлинительных модулях 6, 7, 8 содержит петлевую часть 11а, 11b. Концы продольных полос на головном конце куточной части 2 также содержат петлевые части. При сборке устройства различные его секции 5, 6, 7, 8, 2 располагают таким образом, чтобы продольные армирующие полосы 11 соседних модулей совместились друг с другом. После этого соседние секции или модули соединяют друг с другом цепным швом через петли 11а, 11b. В альтернативных воплощениях соседние секции могут быть скреплены друг с другом с использованием иных средств скрепления, например, застежек-молний, зажимов, адгезивов или прочих типов швов. Способ скрепления будет зависеть от назначения устройства и его емкости. Так, например, цепной шов, как правило, обеспечивает более прочное скрепление, чем застежка-молния, и поэтому является более подходящим для устройств больших размеров и большей емкости.
Каждый из выпускных модулей 6, 8 содержит множество выпускных элементов 9, 10. Выпускные элементы 9, 10 содержат отверстия, размер, форма и расположение которых соответствуют антропометрическим и поведенческим характеристикам различных водных животных, что позволяет повысить избирательность их ловли устройством 1. Выпускные элементы 9, 10 позволяют проходить через них тем или водным животным, для которых данные элементы имеют оптимальный размер и внешний вид, а также за счет оптимального подбора скорости течения воды и структуры потока воды, создаваемых данными элементами при буксировке устройства 1 через массу воды.
Каждый из выпускных элементов 9, 10 позволяет водным животным, имеющим размер, меньший размера проема соответствующего выпускного элемента, выходить из внутреннего пространства устройства наружу устройства через данные выпускные элементы 9, 10. Выпускные элементы предпочтительно имеют размер, обеспечивающий прохождение через них молодых или имеющих недостаточный размер водных животных, а также нежелательных видов водных животных, но предотвращающий прохождение животных, имеющих товарный размер.
Нити обычных сетей являются абразивными и часто повреждают проходящих через сеть животных, в частности, стирают их чешую. Кроме того, абразивный характер и жесткость натянутых нитей обычной сети приводят к тому, что животные не могут своими силами освободиться из сети, не получив при этом серьезных повреждений. В противоположность этому, гибкие и гладкие стенки 4 водонепроницаемой мембраны в предпочтительных воплощениях настоящего изобретения сводят к минимуму абразивные повреждения животных, касающихся краев выпускных элементов 9, 10 при их выходе из устройства 1, и позволяют пойманным животным, находящимся в окрестности выпускного элемента, освободиться. Так, например, животные, имеющие неправильную форму, например, морской петух, и имеющие размер, близкий к размеру выпускного отверстия, извиваясь, могут освободиться через гибкий выпускной элемент, получив лишь минимальные повреждения или совсем без повреждений.
Выпускные элементы 9, 10 могут содержать прорези, вырезы или другого типа проемы, и могут иметь прямые и/или изогнутые участки. На фиг. 10 показано несколько возможных типов выпускных элементов 41, 42, 43, 45, 47. Выпускные элементы 9, 41, 42, 43, 45, 47 получены путем выполнения прорезей, вырезов или иного типа отверстий в стенке 3с, 6с, 8с выпускного модуля 6, 8 соответственно. Любой из выпускных модулей или несколько выпускных модулей могут содержать множество выпускных элементов различных типов и/или различных размеров. В качестве альтернативы, любой из выпускных модулей или несколько выпускных модулей могут содержать множество идентичных выпускных элементов. Поскольку стенки содержат гибкую мембрану, модули легко настроить под любое требуемое приложение, и выпускным элементам легко придать любые требуемые формы, размеры и расположение.
Выпускные элементы 41, 42 и 43, показанные на фиг. 10, являются примерами вырезов. Выпускной элемент 45 является примером синусоидальной прорези, а выпускной элемент 47 представляет собой прямую прорезь.
Выпускные элементы, выполненные, как прорези 45, 47 в стенках 3с, 6с, 8с выпускных модулей, могут содержать противоразрывные отверстия 49а, 49b на концах прорези. В качестве альтернативы, концы прорезей могут быть укреплены иным образом, например, прошиты. В некоторых воплощениях укрепления концов прорезей может не требоваться, например, в случаях, когда стенки содержат нервущийся материал, или когда концы прорезей 45 расположены на обхватных или продольных армирующих полосах 11, 13.
Когда устройство «надувается», прорези преобразуются в «вырезы», как показано на фиг. 11 и 12. Фрагменты 45а, 45b, 47а, 47b стенок мембраны по обе стороны прорези 45, 47 образуют «клапаны», открывающиеся под действием давления воды внутри устройства. Ширина получающегося «выреза» определяется амплитудой кривой прорези (размером клапанов). Степень открытия клапанов является функцией давления воды внутри устройства, которое в свою очередь является функцией скорости буксирования. За счет этого выпускные элементы 45, 47, выполненные, как прорези, реагируют на скорость течения воды и раскрываются в большей степени при высоких скоростях буксирования. При падении скорости течения и давления воды клапаны 45а, 45b, 47а, 47b закрываются, и выпускной элемент на вид исчезает.
При использовании устройства стенки мембраны отгибаются и выпячиваются наружу под давлением воды изнутри устройства, и изогнутые вырезы 47 открываются сильнее, чем прямые вырезы 45. Прорези, имеющие малую степень кривизны или меньшую длину, являются более «жесткими» и раскрываются в меньшей степени даже под действием высоких давлений. Форма прорезей, например, амплитуда синусоидальной прорези, могут быть подобраны таким образом, чтобы повысить чувствительность выпускного элемента, то есть, степень его открытия в зависимости от скорости буксирования. Изменяющаяся степень открытия может быть преимуществом, поскольку может обеспечивать больший «раздув» устройства, особенно при низких скоростях буксирования. Выпускные элементы, закрывающиеся при низких скоростях буксирования, обеспечивают также преимущества при выгрузке устройства по окончании его буксирования, поскольку отверстия, закрываясь, создают физический и визуальный барьер, предотвращающий выход пойманных животных.
Выпускные элементы 9 расположены в отдельных областях на боковых стенках 6с, 8с соответствующих модулей 6, 8. В воплощении, показанном на фиг. 1-3, выпускные элементы 9, 10 расположены в верхней области и в нижней области выпускных модулей 6, 8, а боковые стороны не содержат выпускных элементов.
На фиг. 21 показано устройство 21 для отлова водных животных в соответствии со вторым воплощением настоящего изобретения. Устройство 21 имеет удлиненную удлинительную часть 23, содержащую входной конус 5 и три удлинительных модуля 6, 7, 24, соединенных друг с другом последовательно; и куточную часть 2. Открытый хвостовой конец 23b удлинительной части функционально связан с открытым головным концом 2а куточной части 2, а открытый головной конец 3а удлинительной части 23 образует открытое устье устройства.
В воплощении, изображенном на фиг. 21, куточная часть 2, входной конус 5, первая удлинительная часть 6 и удлиняющий модуль 7 имеют такую же конструкцию, как было описано выше в отношении первого воплощения изобретения, показанного на фиг. 1-4. В воплощении, изображенном на фиг. 21, второй выпускной модуль 8 заменен на второй выпускной модуль 24.
Второй выпускной модуль 24 содержит открытый головной конец 24а, функционально связанный с хвостовым концом удлиняющего модуля 7, и открытый хвостовой конец 24b, образующий хвостовой конец удлинительной части 23 и функционально связанный с головным концом куточной части 2. Выпускной модуль 24 дополнительно содержит множество проемов 25, образующих выпускные элементы, через которые вода может выходить из внутреннего пространства устройства 21 наружу устройства 21, что вызывает уменьшение скорости течения воды внутри устройства в направлении от головного конца 24а второй выпускной части к хвостовому концу 24b второй выпускной, части при буксировке устройства 21 в направлении Т по водному массиву.
Одна или более боковых стенок 24с второго выпускного модуля 24 содержат гибкую мембрану, которая является в сущности водонепроницаемой. Выпускные элементы 25 расположены на левой и правой по борту областях мембраны 23с, а не в верхней и нижней областях модуля, как это имело место во втором выпускном модуле 8 воплощения, изображенного на фиг. 1-4.
Выпускные элементы 9, 10, 24 могут быть расположены таким образом, чтобы использовать поведенческие характеристики животных и тем самым повышать избирательность их ловли. Это может быть достигнуто за счет расположения выпускных элементов в местах, наиболее привлекательных для нежелательных видов, и/или за счет создания структур потока воды внутри устройства, направляющих тех или иных животных к выпускным элементам 9, 10, 24 или от них.
Так, например, в воплощении, изображенном на фиг. 1-7, выпускные элементы 9, 10 расположены в верхних и нижних областях выпускных модулей 6, 8. Боковые области выпускных модулей остаются при этом в сущности водонепроницаемыми. В данном примере пелагические виды рыб, такие, как барракута, акула-катран и макруронус, будут стремиться плыть вверх и выйдут через выпускные элементы 9, 10, в то время как рыбы, избегающие водной поверхности, такие, как снэппер, групер, каранкс и берикс, будут уплывать от выпускных элементов 9, 10 и будут пойманы. Донные рыбы, такие, как морской петух и камбала, будут уходить через нижние выпускные элементы 9, 10; при этом поверхностные рыбы также будут плавно увлекаться потоком воды внутри устройства 1 в направлении верхних выпускных элементов и смогут уйти через верхние выпускные элементы. Кроме того, нижние выпускные элементы приподнимают устройство с морского дна, предотвращая его повреждения при донном тралении.
В воплощении, показанном на фиг. 21, выпускные элементы 9 в первом выпускном модуле 6 расположены в верхней и нижней его областях, а выпускные элементы 25 второго выпускного модуля симметричным образом расположены на боковых его сторонах. Такая конфигурация может использоваться для более эффективного удержания пелагических видов рыб, стремящихся к поверхности воды, таких, как, например, барракута, поскольку в данном устройстве нет выпускных элементов в верхней его области, куда такие рыбы стремятся плыть.
В качестве альтернативы, в зависимости от приложения, в котором используется устройство, выпускные элементы могут быть расположены и в других областях или стенках выпускных модулей. В качестве альтернативы, один или более выпускных модулей могут содержать выпускные элементы, равномерно распределенные вокруг модуля.
Внешний вид выпускных элементов может быть также изменен, чтобы сделать их более или менее привлекательными для тех или иных видов рыб. Так, например, в выпускных элементах 45, 47, выполненных в виде прорезей, стороны прорезей образуют «клапаны» 45а, 45b, 47а, 47b, открывающиеся наружу под действием давления воды внутри устройства 1, и свободные концы клапанов создают визуальный эффект глубины выпускных элементов, в результате чего выпускные элементы на вид кажутся меньше по размерам, чем они есть на самом деле. Кроме того, клапаны шевелятся во время буксировки устройства. Такой эффект глубины и шевеление клапанов отпугивают многие виды рыб. Кажущаяся «глубина» выпускных элементов может быть изменена за счет изменения размеров клапанов. Кажущееся уменьшение размера выпускного элемента обеспечивает преимущество в виде отпугивания животных, которые не могут легко пройти через выпускной элемент, но клапаны 45а, 45b, 47а, 47b могут отгибаться, пропуская рыб, размер которых больше, чем размер выпускного элемента.
В альтернативном воплощении могут иметься удлиненные продольные выпускные элементы («спагетти») в первом выпускном модуле 6. Таких длинных выпускных элементов будут избегать глубоководные рыбы, такие, как групер, но они видятся открытыми акулам. Длинные выпускные элементы могут также использоваться для выпуска избыточного количества водных животных при переполнении устройства 1 животными.
Выпускные элементы могут быть окрашены в определенные цвета, чтобы сделать их более или менее привлекательными для определенных видов рыб. Так, например, в предпочтительных воплощениях устройств в соответствии с настоящим изобретением, модули которых выполнены их водонепроницаемых или плотно сотканных мембран, интенсивность света и цвет могут использоваться для дополнительного повышения селективности отлова водных животных. Мембраны могут быть непрозрачными, многоцветными и/или прозрачными/полупрозрачными. Такие виды, как барракута, сильно привлекаются прозрачными и полупрозрачными зонами, что позволяет направить их к выпускным элементам или от выпускных элементов, или направить их в определенные требуемые зоны устройства.
Число выпускных элементов будет функцией размеров и формы выпускных элементов в каждом из удлинительных модулей 6, 8, а также размера D1 зоны захвата на входном конусе 5. При полностью «надутом» устройстве суммарная открытая площадь выпускных элементов предпочтительно составляет менее, чем примерно 60% от площади захвата на головном конце 5а входного конуса 5, и более предпочтительно составляет от примерно 55% до примерно 60%. Если суммарная площадь выпускных элементов слишком велика по сравнению с площадью захвата входного конуса, то будут возникать сложности с «надувом» устройства. Если суммарная площадь выпускных элементов слишком мала, то возникающая сильная головная волна уплотнения перед входным конусом будет продавливать животных через все сетчатые элементы устройства. Суммарная открытая площадь выпускных элементов, составляющая от примерно 55% до примерно 60% площади захвата на входном конусе, обеспечивает надежный «надув» устройства, минимальную головную волну уплотнения перед конусом и хороший перенос животных в зоны выпуска 9, 10, характеризующиеся малой скоростью воды.
Угол расположения стенок входного конуса 5 относительно его оси может быть выбран в зависимости от планируемой скорости траления, отношения объема устройства к его площади, числа и типа выпускных элементов 9, 10, а также из соображений его совместимости с установленным на борту оборудованием. Так, например, выпускные элементы в форме прорезей, открывающиеся под давлением воды, будут иметь степень открытия, резко изменяющуюся в зависимости от скорости буксирования. Если отношение суммарной открытая площади выпускных элементов к площади захвата входного конуса рассчитано на определенный диапазон скоростей буксирования, то в данном диапазоне выпускные элементы раскроются до нужных размеров. При низких скоростях буксирования закрытые выпускные элементы будут оказывать повышенное сопротивление потоку воды и тем самым будут способствовать «надуву» устройства. Суммарная открытая площадь выпускных элементов 9, 10 используемого «надутого» устройства значительно меньше, чем открытая площадь обычных траловых сетей. Так, например, открытая площадь (пористость) обычной сети может составлять от примерно 50% до примерно 70%. В устройстве, показанном на фиг. 1-7, суммарная открытая площадь выпускных элементов составляет всего лишь примерно 3% суммарной площади стенок удлинительной части 3.
Наличие больших областей с малыми выпускными элементами может требовать некоторой компенсации возрастающего сопротивления потоку воды.
Для сборки устройства, показанного на чертежах, обеспечивают входной конус 5, удлинительные модули 6, 7, 8 и куточную часть 2 в виде отдельных заготовок. Каждую заготовку собирают отдельно, как было описано выше, - путем соединения противоположных ее сторон продольным швом, а для куточной части дополнительно обеспечивают плотное закрытие ее хвостового конца 2b. После этого модули 6, 7, 8 последовательно располагают друг за другом между входным конусом 5 и куточной частью 2. Модули 6, 7, 8 могут быть установлены в любом требуемом порядке. В альтернативные воплощения могут быть включены дополнительные выпускные модули или удлинительные модули, или они могут быть заменены на другие модули, так, чтобы обеспечить оптимальную конфигурацию устройства под требуемое приложение и получить требуемую избирательность ловли животных, или, например, более высокую вместимость улова. В альтернативных воплощениях может использоваться меньшее количество выпускных модулей.
После этого соединяют друг с другом соседние секции 5, 6, 7, 8, 2 с помощью любых подходящих способов крепления, предпочтительно сшиванием армирующих полос соседних модулей друг с другом, например, с использованием цепного шва. Собранное устройство может быть оперативно модифицировано для его оптимальной настройки под те или иные рыболовные приложения, а именно, путем разборки одного или более соединений между секциями и добавления и/или снятия модулей, в соответствии с необходимостью. Модульная конструкция устройства позволяет легко настраивать его под различные приложения.
Устройство может иметь значительно большие размеры и значительно больший внутренний объем, чем обычные сетчатые кутки, что дополнительно снижает частоту контакта животных с животными, животных с поверхностью устройства и животных с посторонними загрязнителями.
Использование устройства
На фиг. 13 схематически показано буксирование устройства 1 морским судном 51. Устройство 21 буксируют аналогичным образом. Головной конец 3а устройства 1 функционально связан с захватными крыльями 63, которые привязаны к буксирному судну 51, например, к боту, тросами 61. На первом этапе устройство 1 разматывают с заднего борта бота 51 и погружают в водоем, например, в море, после чего его буксируют в воде судном 51.
Вода входит в устройство 1 через его устье 3а, и давление воды внутри устройства, создаваемое течением воды относительно устройства в направлении к хвостовому концу и в целом водонепроницаемыми стенками, заставляет устройство 1 расправиться до «надутого» состояния. Сходящиеся друг к другу стенки 5с входного конуса 5 способствуют «надуву» устройства 1. При буксировке «надутого» устройства 1 водные животные попадают вовнутрь устройства через его устье 3а. Животные, которые не вышли через выпускные элементы 9, 10, попадают в куточную часть 2.
При буксировке устройства 1 вода втекает в него через устье 1, и возникает течение воды относительно устройства вдоль продольной оси устройства. Вода вытекает из устройства 1 через выпускные элементы 9, 10 каждого из выпускных модулей 6, 8, в результате чего скорость течения воды внутри устройства 1 в целом уменьшается от головного конца 3а удлиненной удлинительной части 3 к куточной части 2. Предпочтительно, чтобы скорость воды уменьшалась постепенно, в виде последовательных контролируемых этапов на каждом из выпускных элементов 6, 8 на пути к куточной части 2, для получения множества зон с различной скоростью течения воды. Снижение скорости течения воды на каждой ступени может быть подстроено под физические и поведенческие характеристики отлавливаемых животных, а также в зависимости от цели, с которой производится отлов рыбы.
На фиг. 14 и 15 показаны линии тока воды и образующиеся структуры потока, а на фиг. 16 и 17 показаны полученные методом компьютерного моделирования изолинии скорости течения воды в устройстве 1, изображенном на фиг. 1-15, при его буксировке со скоростью 3 узла (1,544 м/с). На фиг. 19 показан график давления воды внутри устройства и скорости течения воды относительно устройства 1 в различных точках на его центральной оси. Построенные математические модели показывают, что имеет место общее снижение скорости течения воды от устью 3а к куточной части 2.
Из графика на фиг. 19 видно, что на головном конце 3а устройства 1 скорость течения воды вдоль центральной оси СА возрастает вдоль оси входного конуса 5 по мере его сужения от устья 5а к хвостовому концу 5b, примыкающего к головному удлинительному модулю 6. После этого скорость течения воды значительно снижается вдоль оси первого выпускного модуля 6, по мере выхода воды через выпускные элементы 9 в данном модуле.
Вдоль удлиняющего модуля 7 скорость течения воды остается относительно постоянной, а ее поток - ламинарным или незначительно турбулентным. Удлиняющий модуль создает область низкой турбулентности, что позволяет удерживать пойманных животных в среде с низкой скоростью движения воды в процессе их ловли. Более длинная область с низкой скоростью течения воды может быть получена за счет использования более длинного удлиняющего модуля 7 или множества примыкающих друг к другу удлиняющих модулей, что позволяет получить устройство большей емкости, что особенно важно для крупных рыболовных промыслов. В качестве альтернативы, для повышения емкости устройства дополнительная длина может быть придана ему в виде дополнительных удлиняющих модулей и/или за счет использования более длинных частей, не имеющих выпускных элементов, в выпускных модулях 6, 8 на любом отрезке длины удлинительного модуля после первой области с выпускными элементами 9.
Через выпускные элементы 10 второго выпускного модуля 8 выходит дополнительное количество воды, поэтому расход воды во втором выпускном модуле 8 за выпускными элементами 10 еще более уменьшается. В предпочтительных воплощениях суммарная открытая площадь выпускных элементов 9 в головном выпускном модуле 6 больше, чем суммарная открытая площадь выпускных элементов в хвостовой выпускном модуле 8, поэтому уменьшение скорости течения воды в первом выпускном модуле 6 является более значительным, чем во втором выпускном модуле 8. В одном из воплощений, приводимом только в качестве примера, отношение площади в сущности водонепроницаемых участков мембраны к открытой площади выпускных элементов в головном выпускном модуле 6 составляет примерно 93,5%, а соответствующее отношение для хвостового выпускного модуля 8 составляет примерно 92,3%. В других воплощениях разница может быть и более значительной. Выпускные элементы 9 в первом выпускном модуле 6 могут быть больше, чем выпускные элементы 10 во втором выпускном модуле 8, что позволяет нежелательным видам животных, имеющим больший размер, выходить из устройства 1 в передней его части, где имеет место более высокая скорость течения воды.
1
И наконец, самая низкая скорость потока воды имеет место в куточной части 2. Устройство предпочтительно имеет такую конфигурацию, что при буксировке его через водный массив скорость воды в куточной части относительно устройства составляет менее, чем примерно 10% относительной скорости воды снаружи устройства, предпочтительно менее, чем примерно 5% относительной скорости воды снаружи устройства. Так, например, если скорость V воды снаружи устройства составляет 2 м/с, то скорость V воды в куточной части может составлять от примерно 0,04 до 0,1 м/с. За счет этого обеспечивается укромное пространство с очень малой турбулентностью потока в куточной части, то есть, обеспечивается спокойная среда для водных животных со слабым течением воды. Параметры элементов устройства 1 могут быть подобраны таким образом, чтобы, в соответствии с потребностями, обеспечить более высокую или более низкую скорость течения воды в куточной части, например, путем изменения конструкции и порядка расположения выпускных элементов или выпускных модулей, а также размеров устройства в целом. Очень низкая скорость течения воды является важным преимуществом, обеспечивающим низкую степень повреждения и усталости улова, особенно видов, склонных к быстрой потере сил, таких, как, например, морской петух и солнечник, и что может быть также важно при отлове модолняка.
Низкая воды в куточной части 2 обеспечивает укромное пространство с малой турбулентностью, в которое заплывают пойманные водные животные в процессе траления. Это позволяет водным животным вести себя спокойно и свести к минимуму их столкновения друг с другом и с элементами конструкции устройства. Водные животные могут свободно плавать вдоль куточной части 2 устройств при его буксировке через водоем.
Как показано на фиг. 14 и 15, в куточной части 2 имеется циркуляция воды. Низкая скорость циркуляции воды обеспечивает выход загрязнений, попадающих в устройство, в основном через передние выпускные элементы, что позволяет избежать их накопления в задней части устройства. Так, например, песок, ракушки и камни и будут эффективно вымываться из устройства и возвращаться на морское дно. Кроме того, что обеспечивается чистота улова, это позволяет избежать столкновений пойманных животных с объектами грубой формы. Благодаря этому снижаются также трудозатраты работающего на борту экипажа по очистке улова от грязи и песка.
Число и размеры выпускных элементов 9, 10 в выпускных модулях 6, 8 выбирают таким образом, чтобы снизить среднюю скорость течения воды в удлиняющем модуле 7 и/или куточной части 2, при планируемой скорости буксирования устройства, до значений, заведомо меньших критической скорости устойчивого долговременного плавания отлавливаемых организмов, накопление которых ожидается в том или ином сегменте устройства. Это предотвращает потерю сил животными, которая приводит к захвату их течением воды вовнутрь устройства.
Использование мембран как основного элемента конструкции устройства 1 позволяет настроить структуры потока воды внутри устройства на требуемые показатели избирательности ловли водных животных. Для достижения требуемой избирательности ловли водных животных и удержания в устройстве водных животных могут быть модифицированы различные элементы конструкции устройства, такие, как, например, структура расположения выпускных элементов, форма отверстий выпускных элементов, типы модулей, количество и размеры модулей.
Средняя скорость течения воды внутри устройства 1 предпочтительно должна быть всегда меньше, чем относительная скорость течения воды снаружи устройства. При этом, однако, скорость течения воды не одинакова во всех точках поперечного сечения устройства, проходящего через заданную точку на его оси. Напротив, структура потока такова, что имеются области с низкой скоростью течения и области с высокой скоростью течения воды. На фиг. 18(i) - 18(iv) показаны области с различной скоростью течения воды в каждом из удлинительных модулей 6, 7, 8 и в куточной части 2.
Как показано на фиг. 18(i) и 18(iii), поток воды в выпускных модулях 6, 8 направлен в сторону верхнего и нижнего выпускных элементов 9, 10, в результате чего вокруг каждого из выпускных элементов формируются локализованные области 15 с высокой скоростью течения воды. Поскольку воплощение, показанное на фиг. 1-4, не содержит выпускных элементов на боковых сторонах, вдоль боковых сторон выпускных модулей 6, 8 образуется область 17 с низкой скоростью течения воды («мертвая зона»). Вектор скорости воды в данной зоне имеет уменьшенную продольную составляющую, но может иметь увеличенную радиальную составляющую (смотри фиг. 14 и 15). Такая зона 17 с низкой скоростью течения воды является протяженной и далее в удлиняющий модуль 7, но там она является менее выраженной. Можно ожидать, что животные малого размера и плавающие с малой скоростью будут собираться в областях с малой скоростью течения воды. Боковые зоны 17 с низкой скоростью течения воды позволяют более мелким животным выплыть обратно из устройства, то есть в направлении буксирования Т. Если мелкие животные выйдут из таких боковых зон 17, расположенных поблизости выпускных элементов 9, 10, что возможно из-за наличия рециркуляции воды в таких областях с малой скоростью, то более высокая скорость течения воды вокруг выпускных элементов будет «засасывать» более мелких животных и выносить их прямо через выпускные элементы с минимальным их контактом со стенками устройства.
Водные животные, размер которых меньше, чем размер выпускных элементов 10 во втором выпускном модуле 8, могут выплыть вперед из куточной части 2, в которой имеет место низкая скорость течения воды, вдоль по боковым зонам 17 с низкой скоростью течения, и выйти через выпускные элементы 10. Как показывают линии тока, в модуле 7 имеется радиальная составляющая скорости, которая дополнительно направляет более мелких и ослабленных рыб к выпускным элементам 10 во втором выпускном модуле 8.
На фиг. 22 и 23 показана структура потока воды во втором воплощении устройства 21, изображенном на фиг. 21, в котором имеются боковые выпускные элементы 25 во второй выпускной части 24. Как можно видеть, в данном воплощении структура спокойной рециркуляции воды повернута на 90° по отношению к структуре потока в первом воплощении устройства. Такая структура будет подходящей для удержания таких рыб, как барракута, которые имеют сильные инстинкты движения к поверхности моря. Такая рыба будет подниматься рециркуляционными потоками воды к верхней поверхности устройства, в то время как прочие виды рыб будут постепенно или сразу выноситься потоками воды к боковым выпускным элементам.
Большие по размерам и более сильные водные животные могут плыть и дальше вперед в быстро движущейся воде и попасть в первый удлинительный модуль 6 к имеющим больший размер выпускным элементам 9, 10. Животные, размер которых меньше, чем размер проема данного выпускного элемента, могут выйти из устройства 1 через выпускные элементы 9, 10.
В воплощениях настоящего изобретения областями с повышенной скоростью течения воды являются лишь очень малые локализованные области вблизи некоторых выпускных элементов 9, 10. Благодаря этому пойманные животные удерживаются в спокойной, не вызывающей сильного стресса среде, и могут сами выйти через выпускные элементы, не будучи с силой вытолкнуты через выпускные элементы 9, 10. Рыбы и прочие организмы, размер которых больше, чем размеры проемов выпускных элементов 9, 10, будут чувствовать давление, вызываемое высокой скоростью воды снаружи устройства, и будут уплывать от выпускных элементов далее во внутреннее пространство устройства. В этом заключается принципиальное отличие предлагаемого устройства от существующих траловых сетей с выпускными элементами, в которые рыба направляется с помощью наклонных лопаток, увеличивающих скорость течения воды внутри сети, чтобы уравнять его со скоростью воды снаружи.
Поскольку животные в кутке 2 не раздавливаются, а удерживаются в состоянии с низким уровнем стресса, в котором они могут перемещаться по кутку с малой скоростью течения воды, их можно удерживать в устройстве 1 в течение значительно более длительного времени, чем, рыбу, попавшую в куток обычной сети. Это означает, что устройство 1 в соответствии с настоящим изобретением можно держать на глубине и/или буксировать в течение более длительного времени, чем обычные сети, и тем самым можно увеличить возможное время ловли водных животных без выгрузки улова. Так, например, может быть возможной буксировка устройства в течение более, чем 12 часов, или даже в течение нескольких дней; при этом пойманные животные будут находиться в спокойном и неповрежденном состоянии, а их отлов может продолжаться. Даже если животные получили повреждения или испытали стресс сразу после того, как они были пойманы, они могут восстановить свои силы в области слабого течения воды в куточной части. При использовании обычных сетей такое длительное траление приводит к крайне поврежденному и потерявшему товарный вид улову.
После поимки достаточного количества водных животных устройство поднимают с помощью канатов или тросов 61, функционально связанных с передним концом 3а устройства. Поскольку пойманные животные могут находиться в куточной части 2 в течение более длительного времени, подъем устройства с глубины на водную поверхность может производиться с меньшей скоростью. Это уменьшает степень повреждений водных животных, которые могут быть вызваны резким падением давления воды и изменением ее температуры. При использовании обычной сети приходится искать оптимальный баланс между скоростью ее подъема на поверхность и временем нахождения улова в сети.
Когда устройство 1 поднято на поверхность воды, вода начинает вытекать из выпускных элементов, и пойманные животные, которые находились ближе к передней части устройства, перемещаются в направлении задней части устройства, то есть, в направлении кутка. Поскольку задняя часть устройства полна воды, то при нахождении устройства в поверхностных водах эффект «вымывания» водных животных поверхностными волнами моря будет меньшим, чем при использовании обычной сети.
Когда обычную сеть поднимают на поверхность воды, рыба оказывается на открытом воздухе. Поврежденные пойманные животные и продукты их распада привлекают хищников и пожирателей падали, таких, как, например, птицы, тюлени, морские львы, акулы и морские котики. Устройство в соответствии с настоящим изобретением визуально и физически закрывает улов, в результате чего освобождается меньше пищи для хищников и пожирателей падали при подъеме улова на поверхность воды и на борт судна. Поскольку в процессе подъема добычи она по-прежнему находится в воде, это позволяет производить обработку улова в месте его подъема. Так, например, анестезия или иная профилактическая обработка, например, от паразитов, могут производиться, пока улов еще находится в куточной части 2, то есть без извлечения рыбы из воды и до выгрузки улова на борт судна.
На фиг. 24-28 показаны этапы предпочтительного способа подъема устройства 1 из водоема и выгрузки пойманного улова на буксируемое судно.
На первом этапе, показанном на фиг. 24, как только устройство приближается к поверхности воды, устье 3а устройства тянут вперед и вверх тросами или канатами 61, функционально связанными с устьем За устройства, и поднимают на судно 51 так, чтобы устье устройства было расположено на палубе судна 51, предпочтительно на корме судна. Если головной конец 3а устройства прикреплен к удлинителю сети и/или захватным крыльям, то устройство подтягивают за тросы или канаты, удлинитель сети и/или захватные крылья. Удлинитель сети и/или захватные крылья также поднимают на борт судна, после чего они могут быть откреплены от устройства или убраны в сторону от головного конца 3а устройства.
По меньшей мере один задний канат 55 одним концом прикреплен к заднему концу 2b кутка 2, а другим концом к лебедке, барабану или иному устройству 53, установленному на борту судна для намотки каната. По мере подъема заднего конца 2b куток 2 «складывается», и улов вместе с водой выливаются из открытого переднего конца устройства 1 на борт судна 51. На фиг. 25-28 показан способ «сложения» устройства путем подъема заднего конца 2b куточной части. Задний конец 2b куточной части перемещают вверх и вперед таким образом, чтобы задний конец куточной части сверху перекрывал переднюю часть куточной части.
Когда устройство 1 извлекают из водного массив, вода остается в куточной части благодаря непроницаемости ее стенок и закрытому концу 2b, а не сливается, как из обычной сети. Благодаря такому наличию воды водные животные продолжают плавать в куточной части после того, как устройство было поднято из воды, в результате чего уменьшается частота контакта водных животных со стенками устройства, и соответственно уменьшается стресс, получаемый животными.
Скорость выгрузки улова регулируют путем изменения скорости намотки одного или более задних подъемных канатов 55. Это обеспечивает возможность постепенной и управляемой выгрузки улова, и устройство 1 фактически работает, как насос, подающий рыбу на борт судна 51. Это в свою очередь устраняет потребность в насосе для подачи рыбы из устройства на борт судна. Возможна выгрузка улова со скоростью, соответствующей производительности переработки ее на борту судна, и тем самым снижается время нахождения животных в открытом виде на палубе судна 51 в ожидании их обработки.
Поскольку животные выгружаются на борт судна вместе с водой, вода играет роль своеобразной подушки, уменьшающей контакт животных друг с другом по мере их выгрузки. Вода, вытекающая из куточной части 2, может использоваться для направления улова в бассейны или непосредственно в хранилище с минимальным повреждением животных.
Кроме того, поскольку куточная часть 2 устройства 1 полна воды, выгрузка улова из устройства может регулироваться таким образом, что первыми будут выпущены наиболее плавучие животные. Преимуществом этого является возможность выпуска побочно отлавливаемых видов рыб, например, иглобрюхих, а также особей рыб недостаточного размера. После этого нежелательные виды животных могут быть сразу же отпущены обратно в море, что максимально повышает шансы выпущенных рыб на выживание.
Нет необходимости в подъеме всего кутка 2 из воды. При подъеме только лишь хвостового конца 2b куточной части 2, в то время как некоторая часть куточной части 2 остается в воде, гидростатическое давление со стороны поднятой части действует, как насос, подающий некоторую часть воды и следующую порцию улова. Поскольку нет необходимости сразу поднимать весь куток, может использоваться лебедка меньшей мощности. Это обеспечивает преимущество, заключающееся в том, что для получения большего улова может использоваться судно меньшего размера, которое при этом сможет устойчиво поднимать и опорожнять полное устройство 1. Это также уменьшает нежелательные эффекты свободной поверхности, из-за которой на судно попадает и разбрызгивается вода. Уменьшение данного эффекта объясняется тем, что основная часть веса полного устройства не опирается на корму судна, а подвешена в воде.
На некоторых рыболовных судах может использоваться система из двух устройств в соответствии с настоящим изобретением. При такой системе, пока первое устройство опорожняется, а улов из него перерабатывается на палубе, второе устройство можно буксировать, получая второй улов. После этого опорожненное первое устройство может быть опущено в воду для получения следующего улова, а второе устройство поднимают для выгрузки и переработки улова.
На окончательном этапе, показанном на фиг. 28, хвостовой конец 2b куточной части 2 поднимают выше устья 3а устройства. При этом трос 55 полностью смотан, и устройство сматывают для хранения на барабан 53, расположенный на морском судне 51. Устройство предпочтительно не содержит каких-либо жестких компонентов, в том числе жестких или диагональных решеток. Это упрощает обращение с устройством на борту судна и означает, что с устройством можно работать с использованием существующего оборудования для работы с рыболовными сетями, например, его можно наматывать на барабан, расположенный в задней части судна, что обеспечивает компактное его хранение. В качестве альтернативы, устройство может быть иным образом сложено или скатано для хранения.
В альтернативном воплощении вместо подъема хвостового конца 2b куточной части 2 для выгрузки улова все устройство и улов могут быть втянуты на борт судна. По мере втягивания устройства 1 на борт судна вода, находящаяся в куточной части 2, будет работать, как подушка для пойманных животных, тем самым сводя к минимуму повреждения водных животных из-за их ударов о судно. По мере втягивания устройства 1 на борт судна часть 3, расположенная перед куточной частью 2, может складываться, вследствие чего выпускные элементы 9,10 будут в сущности закрываться.
Улов может быть выгружен через головной конец 2а куточной части 2, путем развязывания шва, которым прикреплен тыльный конец кутка к остальной части устройства, после чего добыча может быть выгружена. В качестве альтернативы, улов можно выгрузить, открыв хвостовой конец 2b куточной части 2, в результате чего для водных животных будет открыт выход из внутреннего пространства устройства 1 наружу. В таком воплощении хвостовой конец 2b может содержать подходящий элемент закрытия, например, застежку-молнию или шнур, с помощью которых его можно закрывать для траления и открывать для выгрузки улова.
Экспериментальные данные и выводы
Для оценки эффективности устройства 1 в новозеландских рыболовных промыслах был произведен ряд контрольных уловов водных животных в количестве, достаточном для достоверности получаемых результатов, с использованием устройства 1, изображенного на фиг. 1-4. Устройство дополнительно имело некоторое количество отверстий в стенке (стенках) удлиняющего модуля 7, хотя на практике такие отверстия могут и не использоваться. При проведении экспериментальных уловов в первом и втором выпускных модулях использовали выпускные элементы в виде коротких вырезов 42, 43 (фиг. 10), общая открытая площадь которых составляла 50-60% от площади, захватываемой устьем 5а входного конуса. Размеры испытуемых выпускных элементов составляли 125 мм × 35 мм (обеспечивали отношение их открытой площади к площади захвата, равное 60%) и 90 мм × 35 мм (обеспечивали отношение их открытой площади к площади захвата, равное 50%).
В сходных условиях проводили сравнительные уловы с использоваием обычной траловой сети, оборудованной стандартным промышленным кутком из сетки с размером ячеек 5 дюймов. На фиг. 29 и 30 показано распределение по длине особей новозеландского снэппера и морского петуха в уловах с использованием устройства 1 (фиг. 29) и обычной сети (фиг. 30).
Новозеландский снэппер и морской петух имеют различные поведенческие характеристики. Снэппер является полупелагической рыбой и избегает добровольного проплывания через отверстия, даже если размер их значительно больше, чем размер самой рыбы. И наоборот, морской петух является придонным видом и любит отдыхать на различных поверхностях или близко к ним. Морской петух имеет большую голову, шипы и большие грудные ребра. Такие его характеристики означают, что морской петух легко попадается в обычные сети, и как правило, попадаются особи всех размеров.
Как показано на фиг. 29 и 30, характер распределения пойманных особей по размеру существенно отличается при использовании устройства 1 по сравнению с ловлей обычной сетью.
При тралении с обычным сетчатым кутком характер распределения пойманных особей морского петуха и снэппера в сущности одинаков. Примерно 22% пойманных морских петухов и примерно 17% пойманных снэпперов при использовании обычной сети имеют размер менее 24 см. Данные результаты показывают, что использовании обычной сети размер пойманных животных в целом является результатом физического просеивания. То есть, физический размер животного по отношению к размеру ячейки сети определяет, будет ли данное животное поймано, независимо от его видовых особенностей. При тралении с использованием обычного сетчатого кутка морфологические или поведенческие особенности видов, как правило, не оказывают какого-либо значительного влияния на то, будет ли пойман данный тип рыбы. При использовании обычного сетчатого кутка с 5-дюймовыми ячейками рыба размером меньше 5 дюймов может пройти через ячейки сетки, но даже в случае прохождения через сеть часто погибает от полученных повреждений или от потери сил.
И наоборот, в уловах, полученных с помощью устройства 1, характер распределения по размеру пойманных особей морского петуха и снэппера был совершено различным. Только 1,5% пойманных морских петухов имело размер менее 24 см, в то время как доля снэпперов такой длины составляла 43%. При использовании устройства 1 физическое просеивание имеет значительно меньшее влияние. В устройстве 1 обеспечиваются структуры потока и скорости течения воды, благодаря которым снэппер может избегать близости к поверхностям, и которые одновременно поддерживают противоположные повадки морского петуха. Данное явление может еще более эффективно использоваться, если подобрать конструкцию удлинительных модулей, размер и расположение выпускных элементов, которые способствовали бы плавному направлению животных к выпускным элементам 9, 10.
При обычном тралении потерявшие силы организмы накапливаются в сетчатом кутке. При обычном тралении животные малого размера могут выбраться (или выпасть) из сети через ее ячейки, но большинство из них страдает от чрезмерного контакта с рыболовными снастями, другими животными и загрязняющими сеть объектами. Данный эффект усугубляется турбулентностью потоков внутри кутка и длительным нахождением животных в данных условиях (от 4 до 6 часов, но в некоторых случаях она может достигать и 12 часов). При переносе на палубу судна рыбы подвергается дополнительному сдавливанию, контакту с другими животными и с оборудованием, используемым обращения с уловом и обработки рыбы.
Во время ловли проводили видеозапись поведения животных внутри устройства 1. Наблюдения за их поведением, а также измерения повреждений в контрольных уловах показали, что устройство 1 позволяет устранить многие из указанных проблем.
Условия внутри устройства 1 могут быть подобраны под особенности отлавливаемых организмов. «Надутая» форма устройства существенно снижает частоту контактов между животными. Малая турбулентность потоков внутри устройства и низкая скорость течения воды снижают степень усталости пойманных животных. Неповрежденные животные, имеющие нормальный для их вида запас энергии, обладают также достаточной сенсорной и поведенческой активностью, чтобы защитить себя и избежать повреждений во время их ловли и последующей обработки.
Выпускные элементы 9, 10 снижают скорость воды и турбулентность ее потоков до уровней, приемлемых для отлавливаемых видов, и позволяют отлавливаемым видам выбрать себе наиболее предпочтительное место внутри устройства, или, в соответствии с особенностями их поведения, направить их в наиболее предпочтительную ими зону. В дополнение к малой скорости воды и малой турбулентности, поток воды в устройстве 1 может быть структурирован таким образом, чтобы животные получали множество шансов переместиться в зону выпуска или в зону их оптимального нахождения. Сконструированное устройство обеспечивало скорости течения воды и структуры потоков, которые позволяли снэпперу избегать близости к поверхностям, и в то же время стимулировали противоположное поведение морского петуха.
Во время контрольных уловов снэппер не получал повреждений и не терял силы, и в среде с низкой скоростью течения воды и малой турбулентностью особи показывали свое типичное поведение, избегая стенок мембраны. Морской петух в тех же самых условиях самостоятельно приближался к гибким стенкам мембраны устройства 1, подходя к выпускным элементам, через которые он мог выйти.
При некоторых контрольных уловах с помощью видеокамеры наблюдали за 2%-8% выпускных элементов, в зависимости от объема добычи и условий видимости. Результаты видеонаблюдения показали, что гибкие выпускные элементы очень подходят для выпуска прочих нежелательных видов рыб, которые не боятся приближаться к поверхностям и проходить через малые отверстия. Так, например, видеозапись показала, что во время одного контрольного улова длительностью 2,2 часа 40 малых акул (катранов), извиваясь, прошло через гибкие выпускные элементы. И только 40 катранов попали в куток на конец траления. При использовании обычного кутка, как правило, примерно 95% небольших акул, попадающих в сеть, оказываются пойманными в куток, и практически ни одна из них не может выйти из кутка.
По отношению к животным условия внутри обычных сетчатых кутков являются хаотичными, стесненными и враждебными. Рыба физически просеивается через сетку или привлекается кажущейся открытостью сетки. В противоположность этому, имеющие мягкие края отверстия в мембране пропускают основную массу рыбы, принося им незначительные повреждения. В данном случае морские петухи быстро выходили из устройства на глубине, близкой к той, на которой они были пойманы, в то время как снэпперы оставались внутри в сущности неповрежденными и сохраняли высокий уровень энергетических резервов.
На фиг. 31 показано количество повреждений ребер для контрольного улова в 140 особей новозеландского снэппера, пойманных с помощью устройства, изображенного на фиг. 1-4, а также для улова обычной сетью с сетчатым кутком без узлов, с размером ячеек 5 дюймов. Время траления было относительно коротким и составляло 123±14,5 минуты (среднее значение±среднеквадратичное отклонение). И хотя устройство в целом поднимали на палубу способом, описанным выше со сылками на фиг. 24-28, улов тем не менее опорожняли на палубу судна. Поэтому проведенный эксперимент дает лишь очень скромную оценку преимуществ устройства, поскольку он не учитывает возможных дополнительных повреждений, которых можно было бы избежать при оптимальном обращении с животными при их выгрузке из устройства, и еще более значительной разницы в проценте повреждений, которая проявится при более продолжительных временах траления.
Количество внешних повреждений морских организмов после их добычи является хорошим показателем и неинвазивным способом определения эффективности применяемого способа отлова животных. Количество внешних повреждений отображает степень контакта рыб друг с другом, рыболовными снастями и твердыми поверхностями. Высокий процент внешних повреждений тесно коррелирует с высоким уровнем потери сил, наличием внутренних травм и низкими шансами на выживание после отлова. Высокий процент внешних повреждений неизбежно указывает на то, что животные быстро потеряют вид «свежевыловленных», будут иметь множество дефектов, будет высок процент отходов, и в конечном итоге, улов будет иметь низкую стоимость.
Оценка частоты повреждений ребер является очень чувствительным и в то же время очень простым методом комплексной оценки внешних и внутренних повреждений животных в процессе их ловли. Реберная оболочка рыбы представляет собой достаточно хрупкую структуру из тонких лучевых костей и соединительных тканей. Они очень легко повреждаются, и как правило, являются тканями, повреждаемыми в первую очередь при ловле водных животных и их обработке.
Степень повреждения реберной оболочки каждой из пойманных особей снэппера оценивалась по следующей шкале: нет повреждений, незначительные повреждения, средние повреждения, значительные повреждения и сильные повреждения, и по следующим критериям:
- нет повреждений (оценка 0) - повреждения полностью отсутствуют или имеются лишь небольшие потертости самых кончиков ребер;
- незначительные повреждения (оценка 1) - открыто не более 2 мм кончика ребра, и открыто не более трех кончиков ребер;
- средние повреждения (оценка 2) - открыто 2-5 мм кончика ребра, и/или открыто более трех кончиков ребер;
- значительные повреждения (оценка 3) - открыто более 5 мм кончика ребра, прорывы соединительной ткани до 50% длины ребер от оснований до кончиков, или только на одном ребре соединительная ткань порвана до основания, при незначительных прочих повреждениях;
- сильные повреждения (оценка 4) - несколько прорывов кожи длиной более 50% длины ребра от оснований до кончиков, или наличие согнутых или поломанных ребер.
Средняя оценка повреждений ребер особей снэппера, пойманных в обычный сетчатый куток с размером ячеек 5 дюймов, составила 3,7 (по используемой 4-бальной шкале), в то время как средняя оценка повреждений ребер для устройства 1 составила 1,8. Диаграмма, приведенная на фиг. 31, показывает, что 98% особей снэппера в контрольном улове обычным сетчатым кутком с размером ячеек 5 дюймов имело значительные или сильные внешние повреждения. В противоположность этому, почти половина (46%) особей снэппера, пойманных устройством 1 в соответствии с настоящим изобретением, совсем не имела повреждений или имела только незначительные повреждения.
Приведенные выше результаты хорошо коррелируют с результатами оценки повреждений ребер для многочисленных повторений улова с использованием устройства 1 (всего поймано 833 животных), что дало среднюю оценку повреждений, равную 1,7, и с использованием обычной сети (всего поймано 490 животных), что дало среднюю оценку повреждений, равную 3,5.
Кроме оценки повреждений ребер, производили измерение рН на поверхности среза белого мяса для подвыборки в 20 особей новозеландского снэппера из контрольных уловов.
Измерение рН на поверхности среза белого мяса является хорошим показателем усталости мышц и энергетических резервов мышечной ткани. Нормальное физиологическое значение рН, равное 7,3, указывает на то, что мышечная ткань является в сущности отдохнувшей, и что животное не совершало чрезмерных усилий. Значения рН для новозеландского снэппера, близкие к 6,8, указывают на то, что животные испытали физические нагрузки от средних до значительных, в то время как значения, близкие к 6,5, указывают на экстремальные нагрузки и часто необратимый уровень усталости. Наличие у водных животных отдохнувшей мышечной ткани крайне желательно, поскольку это позволяет получить продукцию стабильно высокого качества, без дефектов и имеющую высокую ценность (уровень качества «для сашими»). Наличие больших энергетических резервов в организме указывает на то, что животное в процессе его ловли не вело отчаянной борьбы за выживание.
Значения рН на поверхности среза белого мяса особей снэппера, пойманных с помощью устройства 1, находились в диапазоне от 6,4 до 7,3, среднее значение составило 6,74, при стандартной средней ошибке 0,03. Значения рН на поверхности среза белого мяса особей снэппера, пойманных с помощью обычной сети, находились в диапазоне от 6,5 до 6,9, среднее значение составило 6,53, при стандартной средней ошибке 0,02.
В целом более высокие значения рН для животных, пойманных с помощью устройства 1, показывают, что такие животные имеют значительно меньший уровень усталости, чем животные, пойманные обычным способом. Отдохнувшие животные имеют меньше внешних и внутренних повреждений и имеют более высокий шанс на выживание, будучи отпущены после ловли. Такая разница в энергетических резервах организма была очевидна из поведения пойманных животных после их выгрузки на палубу судна: особи снэппера, пойманные обычным способом, почти не имели сил для борьбы за существование. И наоборот, особи снэппера, пойманные устройством 1, имели значительные энергетические резервы по окончании траления.
Данные результаты демонстрируют универсальность устройства 1. Устройство 1 может использоваться для селективного выпуска молодых особей с эффективностью, которая невозможна при использовании обычных сетей. Для демонстрации этого обоими способами проводили контрольные уловы сопоставимого числа особей, превышающих 24 см в длину. В устройстве 1, наряду с целевым уловом, находились и удерживались в здоровом состоянии молодые особи рыб. А именно, в устройстве 1 в соответствии с настоящим изобретением особи снэппера недостаточного размера, пойманные в куток 2, имели низкий уровень повреждений, и, благодаря низкой турбулентности потоков воды, не были выбившимися из сил и имели достаточные энергетические резервы. Поэтому после опорожнения устройства особи снэппера малого размера могли быть отпущены с высокими шансами на выживание. В качестве альтернативы, молодые особи могут использоваться, как основа для восстановления численности стада рыб или для зарыбления водоемов в рыбоводческих хозяйствах. В противоположность этому, молодые особи рыб, выловленные обычной сетью, имели высокую степень повреждений и значительный уровень усталости, и имели гораздо меньшие шансы на выживание, будучи отпущены. Использование альтернативных конфигураций выпускных элементов, основанных на физических и поведенческих особенностях тех или иных видов рыб, позволяет более эффективно направлять молодняк рыбы к выпускным элементам.
Выше, только в качестве примеров, были описаны воплощения настоящего изобретения, допускающие различные модификации без отхода от масштабов настоящего изобретения.
Так, например, устройство 1 было описано, как имеющее удлинительную часть 3 с тремя удлинительными модулями 6, 7, 8 и входным конусом 5. В качестве альтернативы, удлинительная часть 3 может не содержать входного конуса, и/или может содержать единственный удлинительный модуль или любое другое количество удлинительных модулей, соединенных последовательно. Устройство 1 описано, как имеющее два пространственно разнесенных выпускных модуля 6, 8. В качестве альтернативы, устройство 1 может содержать только единственный выпускной модуль с одной или несколькими выпускными областями, или устройство может содержать три, четыре или любое другое количество выпускных модулей. Выпускные модули могут быть расположены вплотную друг к другу или могут быть разделены удлиняющими модулями.
В одном из воплощений куточная часть 2 и удлиненная удлинительная часть 3 могут быть выполнены за единое целое.
Система, имеющая множество удлинительных модулей 6, 7, 8, допускает ее настройку под различные приложения путем изменения расположения, замены, удаления и/или добавления различных удлинительных модулей. Предпочтительно, чтобы все удлинительные модули 6, 7, 8 имели одинаковые внутренние поперечные размеры для обеспечения их взаимозаменяемости. Предпочтительно также, чтобы все модули имели одинаковую длину. В качестве альтернативы, однако, модули могут иметь различную длину и/или различные внутренние размеры. Так, например, один или более удлинительных модулей могут быть сужающимися, то есть, головной конец такого модуля может иметь больший внутренний поперечный размер, чем его хвостовой конец.
Куточная часть 2 и удлиненная удлинительная часть 3 описаны, как в сущности цилиндрические, когда устройство находится в расправленном состоянии. В альтернативных воплощениях куточная часть 2 и удлинительная часть 3 могут иметь и другие формы поперечного сечения при расправленном состоянии устройства, например, эллиптическое или многоугольное поперечное сечение. Так, например, удлинительная часть может иметь в сущности квадратное, прямоугольное, шестиугольное или восьмиугольное поперечное сечение при расправленном состоянии устройства.
Еще в одном воплощении устройство может иметь внутренние распорки, способствующие приданию устройству требуемой «надутой» формы.
Воплощения, описанные выше, имеют конструкцию, предназначенную для удержания особей, размер которых выше определенного, и выхода всех прочих (нежелательных) особей рыб. Альтернативные воплощения могут иметь конфигурацию для ловли молодняка требуемых видов рыб. Одно из таких воплощений может иметь выпускные элементы меньшего размера в непосредственной близости к куточной части 2, и может содержать более длинные удлиняющие модули 6 (или несколько таких модулей), что позволяет пространственно отделить молодняк, находящийся в куточной части 2, от выпускных элементов большего размера и/или от областей с более высокой скоростью течения воды в передних выпускных модулях. В дополнение к этому, может быть снижена скорость траления устройства, что позволяет взрослым или имеющим больший размер животным выплывать вперед из куточной части и затем наружу устройства через передние выпускные элементы.
Описанный выше способ относится к отлову водных животных методом траления. В качестве альтернативы, устройство 1,21 может использоваться для прочих методов ловли или разведения водных животных. Так, например, в одном из воплощений способа устройство 1, 21 устанавливают и удерживают неподвижно в водоеме с проточной водой, например, в реке, так, чтобы головной конец 3а удлинительной части был расположен выше по течению, чем куточная часть 2. Течение реки создает поток воды относительно устройства 1,21.
При обычной ловле рыбы неводом основная масса повреждений пойманных животных происходит, когда они с силой увлекаются в сетчатый куток. В одном из воплощений способа устройство 1, 21 может использоваться для неводного лова, в частности, путем замены кутка обычного невода на устройство в соответствии с настоящим изобретением. При сматывании невода с прикрепленным к нему устройством 1, 21 животные с потоком воды попадают в устройство 1, 21. После этого животных удерживают в куточной части 2 до их извлечения из устройства с использованием любого из описанных выше способов. Данный способ подходит для различных типов неводного лова, например, для шотландского или датского неводного лова, или для озерного неводного лова, например, при ловле сомообразных. При малой скорости сматывания невода к устройству могут быть прикреплены поплавки для поддержания устройства открытым.
Выше был описан способ выгрузки улова из устройства 1, 21 на морское судно 51. В качестве альтернативы, улов может выгружаться на иной объект, например, на находящееся вне берега хранилище или непосредственно на площадку, находящуюся на суше.