БАРЖЕ-БУКСИРНЫЙ СОСТАВ
BARGE-TUG TRAIN

Изобретение относится к судостроению и касается корпусных конструкций судов барже-буксирного состава из несамоходного транспортного средства - баржи и самоходного буксира, толкающего баржу перед собой.
Барже-буксирный состав - многофункциональная транспортная система, основными режимами работы которой являются: формирование состава (соединение или стыковка буксира-толкача и баржи), толкание баржи (движение состава), разъединение (расстыковка) судов и самостоятельное движение буксира-толкача вне состава для обеспечения его эффективной работы. Так, во время нахождения баржи на рейде или у причала (погрузка или разгрузка) буксир-толкач совершает переходы на бункеровку и техническое обслуживание.
Соединение буксира и баржи для толкания первоначально осуществлялось швартовкой носа буксира к корме баржи с помощью тросов. Это соединение, в основном, применяется до сих пор на внутренних водных путях.
Известное соединение имеет недостатки. Поскольку в таком барже-буксирном составе суда удерживаются лишь силой натяжения тросов, при изменении осадки судов (загрузка или разгрузка баржи) необходимы перешвартовка и изменение длины тросов; в условиях качки надежность низкая; швартовка выполняется вручную. В процессе толкания суда должны быть плотно прижаты друг к другу, для чего носовой части буксира и кормовой части баржи придают специальную форму с плоским участком контакта, так называемым транцем, снабженным упорами. Однако приемлемо это соединение, в основном, для судов внутреннего плавания. В условиях волнения возникают значительные усилия в тросах, соединяющих баржу и буксир, из-за чего возможны их обрыв или ослабление. В результате нос буксира и корма баржи могут соударяться и наносить повреждения друг другу вплоть до разрушения состава.
Известны также наиболее совершенные средства для формирования барже-буксирного состава, лишенные упомянутых недостатков.
Это автоматические сцепные устройства, обеспечивающие как стыковку баржи и буксира-толкача при различных осадках судов и условиях транспортировки грузов, так и расстыковку судов.
Автоматические сцепные устройства содержат подвижные упоры, управляемые гидравлическими или электрическими средствами и устанавливаемые на противоположных бортах носовой оконечности буксира-толкача в шпангоутной плоскости.
Для обеспечения стыковки при различных осадках судов подвижные упоры имеют возможность управляемого осевого выдвижения от бортов буксира-толкача и вхождения в соответствующие им специальные гнезда на кормовой части баржи. Стыковка судов эффективна за счет сил трения, возникающих между подвижными упорами и поверхностью гнезд, к которым упоры плотно прижаты в выдвинутом положении. Для расстыковки судов подвижные упоры управляемо втягиваются от бортов буксира-толкача.
В процессе толкания баржи автоматические сцепные устройства с двумя упорами допускают, как правило, свободное относительное вращение баржи и буксира-толкача относительно друг друга вокруг поперечной горизонтальной оси, но не допускают относительных перемещений судов. Этим достигается снижение усилий в элементах сцепного устройства и корпусных конструкциях судов, поскольку они не воспринимают усилия от килевой качки. Однако диапазон углов вращения судов относительно друг друга при килевой качке приходится учитывать при выборе величины зазора между поверхностями ниши баржи и носовой оконечности буксира-толкача.
Применение автоматических сцепных устройств обусловило ряд требований к корпусным конструкциям судов барже-буксирного состава.
Уже более 50 лет, как известно заявителю, в корме баржи выполняют нишу, в открытое пространство которой буксир-толкач входит для формирования состава. Гнезда для сцепления с подвижными упорами выполняют на противоположных внутренних бортах ниши.
Особые требования к корпусу буксира-толкача, а именно к его форштевню и обводам, также повлияли на его форму, поскольку между внутренней поверхностью ниши и внешней поверхностью носа буксира всегда должен быть обеспечен зазор. Достаточный безопасный зазор должен присутствовать всюду между внутренней поверхностью ниши баржи и бортовой поверхностью носовой части буксира при всех относительных положениях судов, возможных в эксплуатации. Для снижения сопротивления состава величина зазора должна быть наименьшей.
Для сохранения величины наименьшего зазора приблизительно постоянной при различных относительных положениях судов буксиры-толкачи выполняют с вертикальным форштевнем и вертикальными образующими поверхности носовой части. Соответственно внутреннюю поверхность ниши баржи также выполняют с вертикальной образующей.
Барже-буксирные составы известны.
Известен барже-буксирный состав, в котором буксир-толкач и баржа состыкованы с помощью автоматического сцепного устройства (патент Великобритании №1386185 от 16.01.1973 на изобретение "Устройство для стыковки буксира-толкача и баржи", приоритет PCT/JP/1972/ /22361/72, МПК B63B 21/56).
В кормовой части баржи выполнена открытая вертикальная ниша, в которую буксир-толкач входит носовой оконечностью для формирования состава.
Буксир-толкач выполнен с вертикальным форштевнем.
Автоматическое сцепное устройство содержит два подвижных упора, управляемых гидравлическими средствами и расположенных по противоположным бортам носовой оконечности буксира-толкача в шпангоутной плоскости. Каждый из подвижных упоров имеет возможность управляемого осевого выдвижения от бортов для соединения и втягивания внутрь для разъединения судов. Концы подвижных упоров имеют форму башмаков и покрыты материалом с высоким коэффициентом трения.
Для сцепления с подвижными упорами во внутренней стенке ниши выполнены два открытых сплошных вертикальных канала, по одному на каждом из обращенных друг к другу бортов ниши. Горизонтальное сечение каждого из каналов имеет форму трапеции. У каждого из каналов есть две внутренние и две наружные грани, при этом расстояние между внутренними гранями канала меньше расстояния между наружными гранями башмаков, а расстояние между наружными гранями канала - больше расстояния между наружными гранями башмаков во втянутом положении подвижных упоров. Стенки канала покрыты материалом с высоким коэффициентом трения. Сцепление эффективно за счет сил трения между башмаками подвижных упоров и внутренними поверхностями каналов.
Поскольку ниша и каналы в корме известной баржи имеют вертикальное расположение, по вертикали происходит и относительное смещение судов между различными положениями стыковки, соответствующими различным состояниям загрузки баржи.
С существенными признаками заявляемого изобретения сходны следующие признаки известного барже-буксирного состава: буксир-толкач и баржа состыкованы с помощью автоматического сцепного устройства; два подвижных упора расположены по бортам носовой оконечности буксира в шпангоутной плоскости; каждый из подвижных упоров имеет возможность управляемого осевого выдвижения от борта буксира-толкача для стыковки и втягивания внутрь для расстыковки судов; в кормовой части баржи выполнена открытая ниша для вмещения носовой оконечности буксира-толкача при формировании состава; во внутренней стенке ниши выполнены два канала, по одному на каждом из обращенных друг к другу бортов ниши; каналы имеют внутренние грани; поперечное сечение канала имеет форму трапеции.
Известный барже-буксирный состав обладает недостаточной транспортной эффективностью в части самостоятельного движения буксира-толкача вне состава.
Его техническое решение вызывает снижение эксплуатационных качеств буксира-толкача при самостоятельной работе, поскольку у него вертикальный форштевень для обеспечения минимального зазора с вертикальной нишей баржи.
Однако именно применение носовой оконечности буксира-толкача с вертикальным форштевнем существенно меняет технико-эксплуатационные качества буксира-толкача вне состава.
Носовая оконечность буксира-толкача с вертикальным или близким к вертикали форштевнем приобретает из-за этого большую полноту. Вследствие этого центр погруженного объема смещается к носу буксира-толкача, несмотря на размещение тяжелого оборудования (двигатели, механизмы, движители) в центральной или кормовой частях судна. Хотя полная носовая оконечность способствует уменьшению зазора между буксиром-толкачом и баржей, из-за смещенного центра тяжести она затрудняет обеспечение посадки буксира на ровный киль. Кроме того, при самостоятельном движении вне состава известный буксир-толкач проявляет низкую скорость хода, на морском волнении подвержен заливанию и обладает низкими ледоходными качествами. Иначе говоря, его эксплуатационные качества не отвечают в полной мере современным требованиям к транспортным системам.
Известен также барже-буксирный состав, в котором буксир-толкач и баржа состыкованы с помощью автоматического сцепного устройства (патент США №2011/0120363 от 06.01.2011 на изобретение "Устройство для стыковки буксира и баржи", МПК B63B 35/70, приоритет PCT/JP/ /2008/001897).
В кормовой части известной баржи выполнена открытая вертикальная ниша для вмещения носа буксира-толкача при формировании состава. В каждом из противоположных бортов ниши выполнен вертикальный ряд открытых полусферических гнезд, расположенных с определенным шагом.
Буксир-толкач выполнен с вертикальным форштевнем.
Автоматическое сцепное устройство содержит три сцепных узла, управляемых гидравлическими средствами. Два боковых сцепных узла установлены на противоположных бортах носовой оконечности буксира-толкача в шпангоутной плоскости, третий - на его носу в диаметральной плоскости.
Каждый из боковых сцепных узлов содержит подвижный упор, имеющий возможность управляемого осевого выдвижения для соединения и втягивания внутрь для разъединения судов.
Кормовой конец каждого из боковых подвижных упоров имеет полусферическую форму для обеспечения плотного контакта с подобными полусферическими гнездами на бортовой стенке ниши. Внешний конец носового упора имеет форму клина.
В самой глубокой точке ниши, диаметр которой увеличен для предотвращения контакта с выступающими частями боковых упоров, вертикально расположена зубчатая рейка, шаг гнезд которой подобен шагу полусферических гнезд боковых рядов.
С существенными признаками заявляемого изобретения сходны следующие признаки известного барже-буксирного состава: буксир-толкач и баржа состыкованы с помощью автоматического сцепного устройства; два его подвижных упора, имеющие возможность управляемого осевого выдвижения от бортов буксира-толкача для стыковки и втягивания внутрь для расстыковки судов, расположены на противоположных бортах носовой оконечности буксира в шпангоутной плоскости; в кормовой части баржи выполнена ниша для вмещения носовой оконечности буксира-толкача при формировании состава; в бортовых стенках ниши для контакта с боковыми подвижными упорами с определенным шагом расположены два ряда открытых гнезд, по одному ряду на каждом из бортов ниши.
Известный барже-буксирный состав обладает недостатками.
Стыковка с помощью трех подвижных упоров фиксирует суда более жестко, что исключает их относительное перемещение в любом из направлений и относительное вращение вокруг любой из осей. Это соединение судов действительно обеспечивает минимальную величину зазора между ними при движении состава, что, в свою очередь, снижает сопротивление движению, однако оно позволяет составу воспринимать усилия от всех видов качки и передает их на корпусные конструкции судов.
Стыковка судов при различных состояниях загрузки баржи возможна только с вертикальным смещением вследствие вертикально расположенных ниши и рядов гнезд для контактов с боковыми упорами. Поскольку у известного буксира-толкача форштевень вертикальный, удовлетворяется условие минимального зазора между поверхностями известных судов. Однако именно из-за вертикального форштевня центр тяжести известного буксира-толкача неизбежно смещается вперед. Это снижает его эксплуатационные, мореходные и ледовые качества при самостоятельном движении вне состава. Кроме того, у известного буксира-толкача с вертикальным форштевнем отсутствует развал бортов, что на волнении вызывает заливаемость палубы в носовой части и ухудшает его ледоходные качества.
Известен также барже-буксирный состав, в котором буксир-толкач и баржа состыкованы с помощью автоматического сцепного устройства (патент ЕПВ №0076325 от 07.04.1982 на изобретение "Устройство для стыковки буксира-толкача и баржи", МПК B63B 21/56, приоритет PCT/JP/ 1982 /00108).
По совокупности существенных признаков известный барже-буксирный состав принят в качестве ближайшего аналога заявляемого изобретения (прототипа).
В кормовой части известной баржи выполнена открытая вертикальная ниша для вмещения носовой оконечности буксира-толкача при формировании состава. Во внутренних бортах ниши выполнены два открытых вертикальных канала, по одному на каждом из противоположных бортов ниши. Каналы, обеспечивающие сцепление с буксиром-толкачом, расположены поперечно диаметральной оси баржи.
Автоматическое сцепное устройство содержит два подвижных упора, управляемых гидравлическими средствами и установленных по бортам носовой оконечности буксира, при этом ось каждого из упоров поперечна продольной оси буксира-толкача.
Каждый из подвижных упоров имеет возможность управляемого осевого выдвижения с относительным поворотом для обеспечения плотного сцепления с каналом и втягивания внутрь для разъединения судов.
Горизонтальное сечение каждого из каналов имеет форму асимметричной трапеции, так как носовая стенка канала выполнена вертикальной и плоской, но не параллельной шпангоутной плоскости. В кормовой стенке канала сверху донизу и с определенным шагом выполнен ряд одинаковых зубцов треугольной формы, т.е. кормовая стенка канала имеет зубчатую поверхность для сцепления с кормовым концом упора.
Кормовой конец каждого из упоров в боковой проекции имеет форму пятиугольника, при этом носовая, верхняя и нижняя грани соединены под прямыми углами, а две грани, обращенные в корму, образуют клиновидный выступ. Носовая грань упора выполнена наклонной в соответствии с формой носовой стенки канала, она обеспечивает передачу толкающего усилия от буксира-толкача к барже.
Сцепление эффективно за счет сил трения, возникающих между поверхностями упора и канала, поскольку каждый из подвижных упоров имеет возможность относительного поворота под нужным углом даже при сильном волнении.
С существенными признаками заявляемого изобретения сходны следующие признаки известного барже-буксирного состава: буксир-толкач и баржа состыкованы с помощью автоматического сцепного устройства; в кормовой части баржи выполнена ниша для вмещения носовой оконечности буксира-толкача; в противоположных бортовых стенках ниши выполнены два канала, причем кормовая стенка каждого каналов выполнена зубчатой; два подвижных упора установлены на противоположных бортах носовой оконечности буксира в шпангоутной плоскости; каждый из упоров имеет возможность управляемого осевого выдвижения для стыковки и втягивания внутрь для расстыковки судов; кормовой конец каждого из упоров имеет форму клина.
Известный барже-буксирный состав обладает недостаточной транспортной эффективностью в части самостоятельного движения буксира-толкача вне состава.
При различных состояниях загрузки баржи стыковка происходит при вертикальном смещении судов вследствие вертикальности ниши и каналов баржи. Для выполнения условия минимального зазора между поверхностями корпусов форштевень и обводы носовой оконечности буксира-толкача должны быть близкими к вертикальным, что, в свою очередь, обеспечивает низкое сопротивление состава при движении.
Однако носовая оконечность буксира-толкача, форштевень и обводы которого близки к вертикали, именно из-за этого приобретает большую полноту. Центр погруженного объема смещается вперед, несмотря на размещение тяжелого оборудования (двигатели, механизмы, движители) в центральной или кормовой частях судна
Итак, хотя полная носовая оконечность способствует уменьшению зазора между толкаемой баржей и буксиром-толкачом, из-за смещенного центра тяжести она одновременно затрудняет обеспечение посадки известного буксира-толкача на ровный киль.
Заявляемое изобретение решает актуальную задачу повышения эффективности барже-буксирного состава.
Опережающий рост интенсивности грузопотоков требует совершенствования как техники, так и транспортных схем. На линиях с постоянными грузопотоками, обслуживаемых, как правило, барже-буксирными составами, в настоящее время применяются более эффективные схемы организации перевозок, когда буксир-толкач обслуживает две-три баржи. В этом случае во время разгрузки одной из барж в конечном пункте грузовой линии буксир-толкач совершает самостоятельный переход за второй баржей, находящейся под погрузкой в начальном пункте линии. В такой схеме перевозок эффективность барже-буксирного состава как транспортной системы существенно зависит от эксплуатационных качеств буксира-толкача вне состава, в том числе от скорости его хода и возможности ее поддерживать в условиях морского ветра, волнения, при наличии льдов.
Однако при этом проявляется техническая проблема, существующая уже давно. Известные барже-буксирные составы обеспечивают эффективную стыковку путем одновременного снижения эксплуатационных качеств буксира-толкача, что проявляется при его самостоятельном движении вне состава.
Заявляемое изобретение решает эту проблему путем нового формообразования носовой части буксира-толкача и кормовой части толкаемой баржи.
Ожидаемым техническим результатом является новое для буксира-толкача повышение технико-эксплуатационных качеств во время его самостоятельного движения вне состава.
В заявляемом барже-буксирном составе из буксира-толкача и баржи, состыкованных посредством автоматического сцепного устройства,
два подвижных упора которого установлены на противоположных бортах носовой оконечности буксира-толкача в шпангоутной плоскости с возможностью управляемого осевого выдвижения для стыковки и втягивания внутрь для расстыковки судов, причем кормовой конец каждого из упоров имеет форму клина,
а в кормовой части баржи выполнены ниша для вмещения носовой оконечности буксира-толкача и два канала в противоположных бортовых стенках ниши для сцепления с подвижными упорами, причем кормовая стенка каждого из каналов выполнена зубчатой,
ниша в кормовой части толкаемой баржи выполнена с наклонной к основной плоскости поверхностью,
каналы для сцепления с подвижными упорами выполнены наклонными к основной плоскости баржи, при этом угол наклона составляет от 30 до 60 градусов,
носовая оконечность буксира-толкача выполнена с наклонным к основной плоскости форштевнем и развалом бортов.
Выполнение ниши с наклонной к основной плоскости поверхностью обеспечивает выполнение условия минимального зазора между буксиром-толкачом и баржей при различных осадках судов, что, в свою очередь, обеспечивает низкое сопротивление барже-буксирного состава при движении.
Кроме того, выполнение ниши наклонной способствует уменьшению зазора между носовой оконечностью буксира-толкача и поверхностью ниши баржи.
Выполнение наклонными каналов для сцепления с подвижными упорами обеспечивает работоспособность заявляемого устройства.
Носовая оконечность буксира, как известно, характеризуется типом и углами наклона шпангоутов и форштевня, а также углом входа конструктивной ватерлинии. Для носовых оконечностей буксиров чаще применяются V-образные шпангоуты и реже - U-образные. Применение V-образных шпангоутов способствует уменьшению слеминга, улучшает всхожесть на волну и уменьшает заливание палубы (Богданов Б.В. и др. Буксирные суда (проектирование и конструкции) /Богданов Б.В., Слуцкий А.В., Шмаков М.Г. и др. - Л.: Судостроение, 1974. - с.280).
Заявляемый барже-буксирный состав имеет буксир-толкач с наклонным С-образным форштевнем и развалом бортов (V-образные шпангоуты).
За счет уменьшенного зазора между носовой частью буксира-толкача и поверхностью ниши заявляемый барже-буксирный состав имеет более низкое сопротивление движению - на 3-5% ниже, чем у известных составов с вертикальным расположением каналов автоматического сцепного устройства.
Диапазон углов наклона от 30 до 60 градусов обеспечивает применение носовых обводов буксира-толкача с наклонным форштевнем и развалом бортов, что характерно для современных морских судов, обладающих высокими эксплуатационными качествами при самостоятельном движении.
Буксир-толкач с наклонным форштевнем и развалом бортов имеет более острые образования носовой части, что обеспечивает ему высокие эксплуатационные качества при самостоятельном движении вне состава.
При прочих равных условиях, буксир-толкач с наклонным форштевнем и развалом бортов в носовой оконечности обладает на свободном ходу на 10-15% меньшим сопротивлением движению, чем известные буксиры-толкачи с вертикальным форштевнем. Однако если буксир-толкач с наклонным форштевнем войдет для толкания в вертикальную нишу баржи с вертикальными каналами в ней, между поверхностями судов резко увеличатся зазор и сопротивление состава, а его эффективность резко упадет.
По сравнению с известными буксирами-толкачами, форштевень у которых вертикальный или близок к вертикали, у буксира-толкача с наклонным форштевнем и развалом бортов носовой оконечности центр погруженного объема смещен ближе к центральной части судна, при прочих равных условиях. Таким образом, у буксира-толкача с наклонным форштевнем существенно облегчена надлежащая посадка судна, что улучшает его ходовые качества.
Кроме того, улучшаются условия проектирования буксира-толкача, поскольку одной из проблем проектирования является продольное распределение веса и водоизмещения судна для обеспечения посадки на ровный киль.
Кроме того, наличие у буксира-толкача развала бортов снижает заливаемость палубы в носовой части на волнении.
При этом наличие наклонного форштевня и развала бортов повышает ледоходные качества буксира-толкача.
Сущность заявляемого изобретения поясняется чертежами, где изображены:
на фиг.1 - барже-буксирный состав, общий вид (не изображены груз и элементы конструкции, несущественные для понимания изобретения);
на фиг.2 - то же, вид сверху;
на фиг.3 - буксир-толкач, общий вид;
на фиг.4 - кормовая часть баржи;
на фиг.5 - то же (баржа в разрезе);
на фиг.6 - сцепление подвижного упора с каналом левого борта баржи;
на фиг.7 - носовая оконечность буксира-толкача,
теоретический чертеж, проекция "бок";
на фиг.8 - то же, проекция "корпус";
на фиг.9 - то же, проекция "полуширота";
на фиг.10 - заявляемый барже-буксирный состав с баржей (баржа в разрезе, груз не изображен);
на фиг.11 - то же, с баржей в балласте (баржа в разрезе, груз не изображен).
Заявляемый барже-буксирный состав содержит буксир-толкач 1 и толкаемую баржу 2, которые состыкованы посредством автоматического сцепного устройства 3.
Одна часть функциональных узлов автоматического сцепного устройства 3, управляемых силовыми средствами, размещена на носовой оконечности 4 буксира-толкача 1. Вторая часть функциональных узлов автоматического сцепного устройства 3 выполнена в кормовой части 5 толкаемой баржи 2, а именно на ее кормовых выступах 6, 7. Кормовые выступы 6, 7 частично возвышаются над палубой и защищают с боков кормовую часть 5 толкаемой баржи 2 (фиг.1, 2).
На противоположных бортах носовой оконечности 4 буксира-толкача 1 в шпангоутной плоскости 8 установлены подвижные упоры 9, 10 автоматического сцепного устройства 3. Подвижные упоры 9, 10 имеют возможность управляемого осевого выдвижения для стыковки и втягивания внутрь для расстыковки судов 1 и 2 (фиг.2, 3).
Носовая оконечность 4 буксира-толкача 1 выполнена с наклонным форштевнем 11 и развалом бортов (фиг.3).
В кормовой части 5 баржи 2 выполнена открытая ниша 12 для вмещения носовой оконечности 4 буксира-толкача 1 при формировании барже-буксирного состава и толкании баржи 2. Ниша 12 расположена вдоль основной оси баржи 2, а ее внутренняя поверхность имеет наклонные образующие 13 (фиг.4).
Углы наклона поверхностей носовой оконечности 4 буксира-толкача 1 и ниши 12 баржи 2 соответствуют друг другу для обеспечения минимального зазора между корпусами судов, при этом возможность контакта поверхностей судов исключена (фиг.2-4).
Внутренние поверхности кормовых выступов 6, 7, обращенных к продольной оси баржи 2, образуют единую поверхность с наклонной поверхностью ниши 12 (фиг.4, 5).
Во внутренних, обращенных друг к другу стенках кормовых выступов 6, 7 выполнены открытые наклонные каналы 14 и 15 для сцепления с подвижными упорами 9, 10. Угол наклона образующей каждого из каналов к основной оси баржи 2 составляет от 30 до 60 градусов (фиг.4, 5).
Горизонтальное сечение каждого из каналов 14, 15 имеет форму асимметричной трапеции.
Носовая стенка каждого из каналов 14, 15 выполнена вертикальной и плоской, но не параллельной шпангоутной плоскости.
Кормовая стенка 16 канала 14 выполнена в виде сплошного, без промежутков, ряда одинаковых зубцов 17, 17′, 17″ …, каждый из которых вершиной обращен к носу состава. Зубец 17 образован двумя гранями 18 и 19, лежащими внутри канала 14. Аналогично образованы остальные зубцы. Таким образом, кормовая стенка 16 канала 14 имеет ломаную или точнее зубчатую поверхность. Аналогично выполнена кормовая стенка канала 15.
Внутренние пространства каждого из наклонных каналов 14, 15 представляют собой непрерывные ряды гнезд, ничем не отделенных одного от другого. Каждое из гнезд 20, 20′, 20″ … образовано двумя соседними зубцами 17, 17′, 17″ …, соответственно. Форма каждого из гнезд 20, 20′, 20″ … соответствует форме кормового конца каждого из подвижных упоров 9, 10 (фиг.6). В боковой проекции кормовой конец каждого из упоров имеет форму пятиугольника, при этом носовая, верхняя и нижняя грани соединены под прямыми углами, а две грани, обращенные к корме, образуют выступ в форме клина. Аналогично форме носовой стенки канала носовая грань упора выполнена наклонной для обеспечения передачи усилий толкания от буксира-толкача 1 к барже 2.
Наклонный форштевень и наклонные линии носовых батоксов I-III иллюстрируют развал бортов в носовой части буксира-толкача 1 (фиг.7, проекция "бок"). Форму поверхности носовой части отображают носовые шпангоуты 11-20 (фиг.8, проекция "корпус"), а также ватерлинии 0-5 (фиг.9, проекция "полуширота"). Из фиг.7-9 следует, что форма носовой части буксира-толкача 1 в целом типична для тех современных морских буксиров, которые специально не предназначены для толкания барж, однако именно эта форма корпуса обеспечивает буксиру-толкачу хорошие ходовые, мореходные и ледовые качества при самостоятельном плавании.
Заявляемый барже-буксирный состав функционирует следующим образом.
Для формирования барже-буксйрного состава буксир-толкач 1 вмещает носовую оконечность 4 в открытое пространство ниши 12 толкаемой баржи 2 до того момента, пока его подвижные упоры 9, 10 не окажутся напротив каналов 14, 15 в бортах ниши 12 (фиг.1-2, 11-12).
Каждому возможному случаю относительного положения буксира-толкача 1 и баржи 2 в различных состояниях загрузки баржи соответствует только одно положение подвижных упоров 9, 10 относительно длины наклонного канала, в котором осуществляется сцепление. Это положение буксир-толкач 1 находит путем продольного перемещения. Поскольку подвижные упоры 9, 10 и гнезда каналов 14, 15 расположены симметрично относительно диаметральной плоскости состава, при достижении необходимого взаимного положения буксира-толкача 1 и баржи 2 подвижные упоры 9, 10 оказываются напротив соответствующих гнезд, одновременно по обоим бортам баржи 2.
Посредством управляемого выдвижения подвижные упоры 9, 10 входят в гнезда 17 в каналах 14, 15 противоположных бортов баржи 2 (фиг.6).
При качке подвижные упоры 9, 10 могут вначале войти в гнезда, расположенные не точно друг напротив друга в статическом положении судов. В этом случае до завершения стыковки подвижные упоры 9, 10 в частично выдвинутом положении имеют возможность выскользнуть из одних гнезд и войти в другие. Возможность выскальзывания обеспечивают крепления подвижных упоров 9, 10, которые не допускают проворачивания упоров вокруг оси выдвижения, но допускают поворот в небольших пределах в других направлениях. В статическом положении судов 1, 2 подвижные упоры 9, 10 противоположных бортов занимают гнезда, расположенные точно одно против другого. После занятия судами статического положения подвижные упоры 9, 10 с усилием прижимаются к поверхностям гнезд, что обеспечивает сцепление между судами 1, 2. Стыковка судов 1, 2 эффективна за счет сил трения между поверхностями каналов 14, 15 и кормовых концов подвижных упоров 9, 10 (фиг.10, 11).
При движении барже-буксирного состава буксир-толкач 1 находится в состоянии сцепления с толкаемой баржей 2.
Для разъединения судов подвижные упоры 9, 10 управляемо втягиваются к бортам буксира-толкача 1, который получает возможность самостоятельного передвижения.