СИСТЕМА И СПОСОБ АКТИВНОЙ И ПАССИВНОЙ СТАБИЛИЗАЦИИ СУДНА

1. Система активной и пассивной стабилизации судна (10), такого как корабли, суда для работ на мелководье, буровые вышки, баржи, платформы и подъемные краны, работающие на море, снабженного одной или большим количеством цистерн (11a-d) для обеспечения плавучести и/или балласта, которые имеют отверстия (12a-d) в днище, обращенные в сторону среды, в которой плавает судно (10), и которые независимы друг от друга, отличающаяся тем, что указанные одна или несколько цистерн (11a-d) расположены так, что они имеют такую протяженность, что когда судно (10) плавает в нормальных условиях без какой-либо нагрузки, по меньшей мере существенные части цистерн (11a-d) проходят выше уровня текучей среды, в которой плавает судно (10), и по меньшей мере части цистерн (11a-d) проходят ниже уровня текучей среды, в которой плавает судно (10), при этом система содержит средства (13a-d) создания положительного или отрицательного давления в цистернах (11a-d) соответственно для удаления или подачи текучей среды путем непосредственного добавления положительного или отрицательного давления во внутреннюю часть цистерн (11a-d), которое воздействует непосредственно на поверхность текучей среды в цистернах (11а-d), причем указанные средства (13a-d) являются управляемыми с обеспечением противодействия воздействиям внешних сил на перемещения судна (10).
2. Система по п.1, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит средства, такие как датчики/измерители давления, поплавки, датчики пульсации давления и/или аналогичные устройства, для обеспечения информации о состоянии в цистернах (11a-d).
3. Система по п.1, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит средства обнаружения информации о перемещениях судна, такие как блок ОП (отсчета перемещений) и/или блок ОВС (отсчета вертикальных смещений) и/или система динамического позиционирования или аналогичные устройства, которые обеспечивают информацию о перемещениях судна (10), главным образом, о вертикальных перемещениях.
4. Система по п.1, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит детекторные средства (14), такие как датчики давления и/или радиолокатор и/или лазер и/или устройство для определения характеристик волн или аналогичные устройства, причем указанные средства (14) предпочтительно расположены вдоль бортов судна и предназначены для обеспечения информации о высоте и периоде повторения волны.
5. Система по п.4, отличающаяся тем, что она содержит средства прогнозирования перемещений судна на основе информации о перемещениях судна и/или показаний детекторных средств (14) с обеспечением противодействия движениям волны перед воздействием волны на судно.
6. Система по п.1, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит систему управления, предназначенную для регулирования объема текучей среды в цистернах (11a-d) путем создания в цистернах (11a-d) отрицательного давления для балласта или положительного давления для плавучести.
7. Система по п.1, отличающаяся тем, что средства (13a-d) подачи текучей среды в цистерны (11a-d) представляют собой вакуумный/ нагнетающий компрессор и/или клапаны, причем по меньшей мере одно из этих средств (13a-d) присоединено к каждой из цистерн (11a-d).
8. Система по п.1, отличающаяся тем, что цистерны (11a-d) приспособлены к судну (10) в отношении размера и формы в доступном пространстве на судне (10) и размещены вблизи передней, задней и/или средней частей судна (10) для обеспечения судна (10) требуемыми характеристиками.
9. Система по п.6, отличающаяся тем, что система управления выполнена с возможностью расчета текущих значений балласта и/или плавучести для различных цистерн (11a-d), основываясь на информации от средств обнаружения/прогнозирования перемещений судна и/или средств информирования о состоянии в цистернах (11a-d) и/или детекторных средств (14) для информирования о высоте и периоде повторения волны и/или заданных определенных параметрах режима работы судна, и с возможностью обеспечения средств (13a-d) подачи текучей среды в цистерны (11a-d) параметрами настройки.
10. Система по п.1, отличающаяся тем, что она может работать в ручном или автоматическом режиме.
11. Система по п.1, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит средства, такие как клапаны, дроссельные заслонки, пропеллеры (20, 21) специальной формы или аналогичные устройства, связанные с отверстиями (12a-d) цистерн (11a-d) и предназначенные для закрытия этих отверстий и/или подачи текучей среды в цистерны (11a-d).
12. Система по п.7, отличающаяся тем, что свободная мощность вакуумных/нагнетательных компрессоров (13a-d) используется для:
обеспечения подачи воздуха в цистерны, расположенные у дна судна, или
перемещения охлаждающей воды из судовых водозаборников морской воды через охлаждающие устройства судна, или
испарения воды из загрязненной трюмной воды и выбрасывания чистого водяного пара наружу в атмосферу.
13. Способ активной стабилизации судна (10), снабженного системой по любому из пп.1-12, отличающийся тем, что он включает следующие этапы:
1 - получение информации о перемещениях судна,
2 - получение информации о состоянии в цистернах системы,
3 - расчет степени заполнения цистерн, то есть должно ли быть давление в цистерне положительным или отрицательным, основываясь на информации, полученной на этапах 1 и 2,
4 - подача в средства регулирования давления в цистернах параметров настройки, основанных на расчете, проведенном на этапе 3,
5 - увеличение или уменьшение давления в цистернах с применением средств регулирования объема текучей среды в цистернах до тех пор, когда средства контроля состояния в цистернах ответят системе управления, соответствующей изобретению, что требуемое положительное или отрицательное давление достигнуто,
6 - повторение этапов 1-5.
14. Способ по п.13, отличающийся тем, что на этапе 1 получают информацию от блока ОП (отсчета перемещений) и/или от блока ОВС (отсчета вертикальных смещений) и/или системы динамического позиционирования или аналогичного устройства, которая содержит информацию о перемещениях судна.
15. Способ по п.13, отличающийся тем, что на этапе 2 получают информацию о состоянии в цистернах с помощью подходящих для этого средств, таких как датчики/измерители давления, поплавки, датчики пульсации давления или аналогичные устройства, которая является исходным условием для системы управления, соответствующей изобретению, для задания, что подавать в цистерны, давление или вакуум.
16. Способ по п.13, отличающийся тем, что на этапах 1 и/или 2 также получают информацию о высоте и периоде повторения волн с помощью предназначенных для этого детекторных средств, причем эта информация обеспечивает возможность для системы управления составить представление о периоде повторения волны, направлении волны и общем изменении плавучести, создаваемом волной.
17. Способ по п.13, отличающийся тем, что на этапах 4 и 5 подают в средства регулирования количества текучей среды в цистернах параметры настройки для достижения требуемого балласта или плавучести в цистернах.
18. Способ по п.17, отличающийся тем, что давление в цистернах увеличивают или уменьшают до тех пор, когда средства контроля состояния цистерн ответят системе управления, что требуемое давление достигнуто.
19. Способ по п.13, отличающийся тем, что этапы с 1 по 5 непрерывно повторяют для приспособления судна к непрерывно изменяющимся внешним условиям, что делает систему самокорректирующейся.
20. Способ пассивной стабилизации судна, снабженного системой по любому из пп.1-12, отличающийся тем, что он включает следующие этапы:
1 - получение информации о перемещениях судна,
2 - получение информации о состоянии в цистернах системы,
3 - расчет, должны ли цистерны иметь уменьшенную и/или увеличенную плавучесть, основываясь на информации, полученной на этапах 1 и 2,
4 - подача в средства регулирования количества текучей среды в цистернах параметров настройки на открытие клапана для подачи текучей среды в цистерны, если требуется уменьшенная плавучесть в цистернах, и/или на закрытие клапана, если требуется увеличенная плавучесть в цистернах.
5 - непрерывное повторение этапов 1-4.
21. Способ по п.20, отличающийся тем, что на этапе 1 получают информацию от блока ОП (отсчета перемещений) и/или от блока ОВС (отсчета вертикальных смещений) и/или системы динамического позиционирования или аналогичного устройства, которая содержит информацию о перемещениях судна.
22. Способ по п.20, отличающийся тем, что на этапе 2 получают информацию о состоянии в цистернах с помощью подходящих для этого средств, таких как датчики/измерители давления, поплавки, датчики пульсации давления или аналогичные устройства, которая является исходным условием для системы управления, соответствующей изобретению, для задания, что подавать в цистерны, положительное или отрицательное давление.
23. Способ по п.20, отличающийся тем, что на этапах 1 и/или 2 также получают информацию о высоте и периоде повторения волны с помощью подходящих для этого детекторных средств, причем эта информация обеспечивает возможность для системы управления составить представление о периоде повторения волны, направлении волны и общем изменении плавучести, создаваемом волной.
24. Способ по любому из пп.20-23, отличающийся тем, что если на этапах 1 и 2 не получают информации, то клапан может регулироваться вручную с использованием испытаний и опыта для наилучшего возможного действия.