Береговой морской волностойкий плавучий причал и способ его установки по нормали к берегу
COASTAL SEA WAVE-RESISTANT FLOATING DOCK AND METHOD OF ITS INSTALLATION ALONG THE COASTLINE

Изобретение относится к области морских технологий и предназначено для создания береговых морских плавучих причалов, устанавливаемых в местах базирования кораблей и судов, недостаточно защищенных от воздействия морских волн. Опыт эксплуатации обычных причалов даже в закрытых гаванях свидетельствует о том, что они на волнении более 4 баллов испытывают резкую вертикальную и бортовую качку. Это создает проблемы швартовки к ним кораблей и не исключает удара друг о друге. Кроме того, такие причалы служат и для погрузки /выгрузки различных грузов, и качка обычных причалов исключает возможность их использования на волнении, особенно для погрузки боезапаса.
Патентный поиск выявляет более 20 причалов разного типа, но для береговых причалов найдено только 2:
1. Плавучий причал для гидросамолета-патент РФ №232 3121 С1 от 27.04.2008 г.
2. Береговой причал для швартовки судов и погрузки/выгрузки по АС №232778 от 27.07.1967 г. Его вид показан на фиг. 1.
Достоинство его в том, что в нем решена проблема прикрепления к берегу и предложен вариант погрузки/выгрузки грузов. Он принят за прототип.
Цель заявки на изобретения - расширение возможности его применения на волнении до 4-х баллов. Известны средства и способы уменьшения бортовой и вертикальной качки различных морских объектов, использующих энергию волны для нейтрализации ее воздействия на морские объекты с помощью установки на них нейтрализаторов волновых сил и моментов. Они уменьшают различные виды качки в 2,5-3 раза. Ниже представлены такие способы и устройства.
1. Устройство умерения бортовой качки морских судов с большой поперечной остойчивостью. Авторы: Ейбоженко А.В., Морозов А.И., Пыльнев Ю.В., Разумеенко Ю.В., Родионов А.В. Патент №2374124.2008 г.
Оно показано на фиг. 2. Предложенное техническое решение представляет собой сдвоенные днищевые вертикальные кили-нейтрализаторы горизонтальных волновых сил. Они не мешают швартовке к судну других судов и проведению работ. Принцип их работы заключается в том, что кренящие моменты волны, действующих на весь корпус, существенно уменьшается силами сопротивления и инерции обратного знака, возникающих на НВН и в воде между ними. Для плавучего причала, стоящему перпендикулярно к берегу, такие НВН уменьшает еще и его горизонтальную качку. На фиг. 3 приведены амплитудно-частотные характеристики модели с НВН и без. Качка снижена в 2,5 раза. На фиг. 4 представлены подкильные НВН бортовой качки и горизонтальных перемещений кормы.
2. Способы и устройства существенного уменьшения вертикальной и бортовой качки по патенту РФ №2123958, 1994 г. Авторы: Разумеенко Ю.В., Пыльнев Ю.В., Шубин П.М. «Судоподъемный понтон». Снижение качки достигается путем установки горизонтальных пластин на удалении 0,5-0,7 от ватерлинии в разных вариантах в зависимости от осадки, фиг. 5
Было доказано, чем ближе к поверхности находятся НВН, тем выше их эффективность уменьшения качки, (см. статью Разумеенко Ю.В., Юссеф М.Ю. «Теоретическое и экспериментальное обоснование повышения мореходности быстроходных катеров на основе принципа нейтрализации волновых нагрузок». СПб изд. «Наука» Фундаментальная и прикладная гидрофизика). Поэтому применение этих вариантов зависит от глубины моря ηM вблизи берега и требований к безопасности обслуживания судов и кораблей с осадкой вместе с горизонтальными выступающими частями.
Она должна быть ≤0,7η. Поэтому для судов и кораблей с горизонтальными НВН рекомендуется 2 варианта фиг. 5: для судов и кораблей с большой осадкой - вариант 1, а для судов с малой осадкой - 2. Но в любом варианте НВН уменьшают вертикальную и бортовую качку. Поэтому, для достаточно глубокого места наиболее эффективен вариант, показанный на фиг. 6.
Но для превращения прототипа в волностойкий береговой причал необходимо:
1. Защитить суда и корабли от взаимного удара о корпус причала при волнении. Для этого верхняя его часть на высоте ок. 1,5 м от палубы расширяется на 1-1,5 м, и от его нижней части под углом 45° выступ соединяется с вертикальным бортом прототипа, и на этом выступе устанавливаются кранцы фиг. 7.
2. Водоизмещение и расчетная нагрузка плавучего причала должна рассчитываться так, чтобы в исходном состоянии ватерлиния проходила посередине переходной части борта, а для сохранения устойчивого положения берегового причала на волнении при приеме и выдачи грузов на нем должны предусматриваться уравнительные и дифферентные цистерны, позволяющие сохранять расчетную волностойкую осадку для расчетной балльности.
3. Для дополнительного повышения устойчивости берегового причала, стоящего перпендикулярно к берегу при действии волны с бортов в кормовой его части, устанавливаются якоря-цепи, которые с помощью буксиров в натяг ставят их по бортам, фиг. 8.
4. При необходимости корректируют конфигурацию дна в районе расположения берегового причала и форму корпуса.
Ниже на фиг. 9 представлен примерный вид конфигурации продольного разреза берегового морского волностойкого плавучего причала, потребная формы грунта и расположения НВН: в кормовой оконечности - вертикальные сдвоенные по фиг. 4, в остальной части - горизонтальные на удалении от днища по фиг. 5 вар. 1 или 2 в зависимости от глубины места. (на фиг. 9 обозначены: поз. 1 – понтон, поз. 2 – дно водоема, поз. 3 – проезжая палуба, поз. 4 – носовая консоль палубы, поз. 5 – кормовая консоль, поз. 6 – высокий берег, поз. 8 – обрабатываемое судно).
Список документов, цитированных в отчете о поиске по заявке «Береговой морской волностойкий причал, и способ его установки по нормали к берегу».
1. Плавучий причал для гидросамолета, патент РФ №2323121 С1 27.04.2008 г.
2. Береговой причал для швартовки судов и погрузки/выгрузки. АС №232778 от 27.07.1967 г.
3. Устройство умерения бортовой качки морских судов с большой поперечной остойчивостью. Авторы: Ейбоженко А.В., Морозов А.И., Пыльнев Ю.В., Разумеенко Ю.В., Родионов А.В. Патент №2374124. 2008 г.
4. Способы и устройства существенного уменьшения вертикальной и бортовой качки. Патент РФ №2123958, 1994 г. Авторы: Разумеенко Ю.В., Пыльнев Ю.В., Шубин П.М. «Судоподъемный понтон».
5. Статья «Теоретическое и экспериментальное обоснование повышения мореходности быстроходных катеров на основе принципа нейтрализации волновых нагрузок». Авторы: Разумеенко Ю.В. Юссеф М.Ю СПб изд. «Наука» Фундаментальная и прикладная гидрофизика.