СПОСОБ СТЯГИВАНИЯ СУДНА С ГРУНТА
VESSEL RETRACTING

Изобретение относится к морскому и речному транспорту, в частности к технологии снятия аварийного судна с мели, а также может быть использовано для обеспечения эксплуатации судов, предусматривающих частичный выход корпусом на необорудованный пляж.
Известен способ и устройство для снятия судна с мели (см. RU №2180637, В63С 7/28, 2002 г.). Сущность изобретения состоит в том, что отрыв судна от мели осуществляется с помощью автономного гидрореактивного двигателя, связанного тросом с массой судна, состоящего из воздушного баллона высокого давления и реактивной трубы, заполненной водой. С помощью высокого (до 250 атм) давления воздуха столб воды выталкивается из трубы, создавая в короткий промежуток времени реактивную тягу до 300 т при сухом весе всего устройства не более 100 кг.
Недостатком данного изобретения является наличие гидрореактивного двигателя и использование высокого давления воздуха (до 250 атм), что требует применения соответствующих механизмов.
Известен также способ стягивания судна с мели за счет приложения к аварийному судну подъемной силы подъемом его на домкратах, расположенных вдоль каждого борта судна, а стягивание судна на глубину осуществляют с помощью судового шпиля или брашпиля, для чего в глубоководной части акватории устанавливают тумбу с кнехтом, за который закрепляют буксирный канат (см. RU №2460668, В63С 7/28, 2011 г.).
Недостатком данного изобретения является большая металлоемкость и сложность конструкции и монтажа подъемного устройства под корпусом аварийного судна, огромная трудоемкость при производстве работ по снятию судна с мели.
Известен также способ стягивания судна с грунта, включающий в себя оказание силового воздействия на судно в направлении углубления донного грунта путем выборки приводом лебедки троса, свободный конец которого зафиксирован на расстоянии от судна по направлению его перемещения (см. SU №761363, В63С 7/28, 1980). В качестве средства для фиксации конца троса используют элемент, обладающий гидродинамическим сопротивлением, располагаемый по направлению перемещения судна в водной среде у ее поверхности.
Недостаток этого решения - результирующая приложения стягивающего усилия направлена с уровня палубы на уровень ватерлинии судна, а потому результирующая тягового усилия будет содержать компоненту, направленную на «прижатие» кормовой части корпуса к дну, что приведет к росту тягового усилия, необходимого для стягивания судна с мели, и повысит вероятность повреждения днища. Кроме того, плавучий якорь не является достаточно стабильным удерживающим элементом.
Задача, на решение которой направлен заявленный способ, выражается в снижении тягового усилия, необходимого для стягивания судна с мели, и снижении вероятности повреждения днища.
Технический результат от использования изобретения заключается в обеспечении ускоренного снятия судна с мели без посторонней помощи. При этом результирующая приложения стягивающего усилия направлена фактически вдоль дна участка акватории в зоне посадки судна, а это приведет к появлению компоненты, направленной на «отрыв» кормовой части корпуса от дна, что приведет к снижению тягового усилия, необходимого для стягивания судна с мели, и исключит вероятность повреждения днища.
Этот технический результат достигается тем, что в способе стягивания судна с грунта, включающем в себя оказание силового воздействия на судно в направлении углубления донного грунта путем выборки приводом лебедки троса, свободный конец которого зафиксирован на расстоянии от судна по направлению его перемещения судна, согласно изобретению точку приложения названного усилия к судну располагают на его корме, на максимально возможном заглублении от палубы, при этом свободный конец троса предварительно фиксируют на дне, предпочтительно посредством якоря.
Сопоставительный анализ признаков заявленного решения с признаками прототипа и аналогов свидетельствует о соответствии заявленного решения критерию "новизна".
Признаки отличительной части формулы изобретения обеспечивают решение комплекса функциональных задач.
Признаки «точку приложения названного (стягивающего) усилия к судну располагают на его корме» обеспечивают минимальное расстояние до глубокой воды как при посадке судна мель, так и при выходе на необорудованный берег.
Признаки, указывающие, что точку приложения стягивающего усилия к судну располагают «на максимально возможном заглублении от палубы», обеспечивают оптимизацию положения результирующей приложения стягивающего усилия, которая оказывается направлена фактически вдоль дна участка акватории в зоне посадки судна, а это приведет к появлению компоненты, направленной на «отрыв» кормовой части корпуса от дна. Кроме того, возникает момент (с опорой на нос судна), приподнимающий ее вверх, тем самым уменьшается площадь контакта днища судна с дном.
Признаки «свободный конец троса предварительно фиксируют на дне, предпочтительно посредством якоря» способствуют оптимизации положения результирующей приложения стягивающего усилия вместе с вышеупомянутыми признаками. Кроме того, такой метод фиксации свободного конца троса упрощает эту операцию, особенно при выходе судна на необорудованный берег, когда заранее при подходе к берегу можно отдать с кормы якорь.
Сущность технического решения поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлена схема сил, действующих на судно в процессе стягивания с мели, при использовании обычного якорного устройства; на фиг. 2 схематически показано оснащение судна, обеспечивающее реализацию заявленного способа, и схема сил, действующих на судно при его использовании; на фиг. 3 показан вид на корму судна.
На чертежах показаны судно 1, его корма 2, берег 3, грунт 4, акватория 5, дно 6, якорно-буксирное устройство, содержащее смонтированную на его палубе 7, лебедку 8, снабженную тросом 9 с якорем 10, обводной шкив 11 с горизонтальной осью вращения 12, обводной ролик 13, дополнительный обводной ролик 14, вертикальные направляющие 15, плита 16, шток 17, раздвижной силовой цилиндр 18, стягивающее усилие 19 и момент 20.
Лебедка 8 смонтирована на палубе 7, в корме 2 судна 1. Обводной шкив 11 с горизонтальной осью вращения 12 установлен на корме 2 судна 1, предпочтительно на ее самом заглубленном участке. Трос 9 пропущен между поверхностью обводного шкива 11 и поверхностью кормы 2. Кроме того, обводной шкив 11 может быть выполнен с возможностью перемещения по высоте кормы судна (например, установлен в вертикальных направляющих 15, жестко закрепленных на корме 2 судна 1), при этом в пазах названных вертикальных направляющих 15 установлена с возможностью возвратно-поступательного перемещения плита 16, на которой жестко закреплена горизонтальная ось вращения 12 обводного шкива 11. Плита 16 закреплена на конце штока 17 раздвижного силового цилиндра 18, предпочтительно пневматического. Устройство должно обеспечивать по возможности максимальное заглубление обводного шкива 11. Кроме того, на стыке кормы 2 и палубы 7 размещен обводной ролик 13. При этом на поверхности кормы 2 (при большой ее высоте) может быть размещен по меньшей мере один дополнительный обводной ролик 14.
При посадке судна 1 на мель с лебедки 8 сматывают трос 9, заводят его на обводной ролик 13 и (если присутствует) дополнительный обводной ролик 14, пропускают конец троса 9 через обводной шкив 11 с горизонтальной осью вращения 12 и скрепляют с якорем 10. Растормаживают лебедку 8, обеспечивая возможность сматывания троса 9 с ее барабана. После выхода в точку установки якоря 10 его скрепляют со свободным концом троса 9.
В процессе съема с мели лебедкой 8 выбирают трос 9 и, при возможности, судовым двигателем обеспечивают ход "полный назад". В процессе выборки троса 9 при его натяжении кроме стягивающего усилия 19 возникает момент 20, несколько приподнимающий корму 2 над грунтом 4 (момент относительно центра площади ватерлинии корпуса судна). Этого достаточно для отрыва днища судна от мели, имея в виду, что оно в значительной мере находится на плаву и результирующая нагрузка на грунт будет составлять небольшую долю от водоизмещения. Это обстоятельство создает силу, стремящуюся переместить судно 1 по направлению троса 9 с эффектом отрыва кормы и снижения сопротивления движению.
Коэффициент трения о грунт в покое равен 0,6, а при начале движения коэффициент трения уменьшится в 2 раза, что облегчит сход с мели с помощью судового движителя.
Стягивание судна 1 с берега после выхода судна на необорудованный берег отличается от процесса съема с мели только тем, что заранее при подходе к берегу отдают с кормы 2 якорь 10 и в процессе подхода к берегу и выхода на него разматывают якорный трос 9 с барабана лебедки 8. Поэтому операцию стягивания судна 1 с берега сразу начинают с выборки якорного троса 9.
Возможен вариант реализации способа, при котором обводной шкив 11 жестко скреплен с набором судна на его корме с максимальным заглублением от поверхности (в этом случае упрощается конструкция, монтируемая на корме судна, - не нужны вертикальные направляющие 15, плита 16 и раздвижной силовой цилиндр 18 со штоком 17). Приемы использования такого оснащения не отличаются от вышеописанных.