Спосіб і пристрій вуліхмана для усунення небезпеки штормової качки, збереження судна, пасажирів

1. Спосіб усунення небезпеки штормової качки, збереження судна, пасажирів, при якому на судно встановлюють пристрої усунення небезпеки качки, розміщують їх по обох бортах, який відрізняється тим, що встановлюють пристрої з куполами, закріплюють їх в місцях з'єднання шпангоутів з бортами вище ватерлінії судна, при одержанні попередження про шторм, який для даного судна може бути небезпечним, виводять судно у фарватер або район глибин не менших за 20 м, опускають боком у воду пристроями із положення вище палуби в носовій і кормовій частинах судна не менше ніж 4 куполи, розміщують їх на глибині 15 м, до гори дном, дорівнюють суму об'ємів, що під куполами із сумарним об'ємом парашутів, що доста1 тній для опускання в повітрі частини 1300 + 440 маси судна, контролюють при штормі динамічні углові і горизонтальні переміщення, коли вони небезпечні, або в умовах фарватера, зміщують частину пристроїв з куполами в фіксовані нахилені відносно вертикалі положення, після закінчення шторму вертають куполи в положення вище палуби, а коли зовнішнім ударом судно зазнає течу, схилення, додають повітря в опущені куполи, виправляють схилення, використовують усі заходи збереження судна, при непоправній аварії підіймають куполи в положення над водою, від'єднують куполи від пристроїв, додають прилади стійкої установки і предмети постачання в куполи, розміщують людей, майно, розводять куполи на час загибелі судна. 2. Спосіб усунення небезпеки по п. 1, який відрізняється тим, що на судно встановлюють прилади для контролю крену і діферента, акселерометри з сигналізацією про рівень небезпеки вертикальних, кутови х і горизонтальних прискорень судна під час шторму, при появі групи сигналів змінюють положення пристроїв у воді, при появі на окремих хвилях сигналів критичного рівня зменшують відносну швидкість судно - хвиля на час проходження таких A (54) СПОСІБ І ПРИСТРІЙ ВУЛІХМАНА ДЛЯ УСУНЕННЯ НЕБЕЗПЕКИ ШТОРМОВОЇ КАЧКИ, З БЕРЕЖЕННЯ СУДНА, П АСАЖИРІВ 30649 редуктора містять контакти, зв'язані з путьовим вимикачем, що розміщений на судні зі змогою взаємодії з виступами на секторі. 6. Пристрій для усунення небезпеки по п. 4, який відрізняє ться тим, що кільцевий елемент стойки є зірочка, з якою з'єднаний ланцюг, зв'язаний обома вітами з самогальмівним кабестаном, а електричні мережі реверсивного електродвигуна кабестану містять контакти, зв'язані з путьовим вимика чем, що розміщений на судні зі змогою взаємодії з виступами на зірочці. 7. Пристрій для усунення небезпеки по п. 4, який відрізняє ться тим, що дно металевого корпуса куполоподібного заспокоювача качки і кінець стойки спряжені конусними деталями з кутом конуса не менше за 74°, контакт між ними встановлений канатним зв'язком, на якому розміщений піропатрон дистанційного включення. Пропонований винахід відноситься до способів запобігання загибелі суден, зокрема, при штормі, при втраті остійності. Він годиться для суден водотонажністю від 1000 до 150000 тонн. Спосіб і пристрій можуть бути застосованими на нині діючих пасажирських суднах, сухогр узах, балкерах, контейнеровозах, танкерах та інших типах суден, за умови розрахунку, доробки, щоб збільшить згинальну міцність їх корпусів. Найкраще застосовувати винахід на суднах нови х, що будуються. Відомий з повітрянотранспортних операцій спосіб опускання вантажів в атмосфері на парашутах. При цьому, сила ваги mg спершу зумовлює зростання швидкості з прискоренням g=9,8 м/с2, а після досягнення якоїсь певної величини швидкості, сила опору повітря вже стає рівною силі ваги, прискорення стає нульовим а швидкість опускання маси, приміром 35 т., стає рівномірною. Величина швидкості опускання і приземлення залежить від довжини дуги від центру до крайки купола парашута, від сумарного об'єму парашутів. Пориви вітру намагаються розгойдати вантаж, як хвилі судно. Спосіб досить надійний, але недолік в тому, що з моменту розкриття парашута до моменту, коли рух стає рівномірним, парашутист або вантаж устигають пролетіти 150 м. Цей недолік є наслідком високої стисливості повітря, підвищеної деформації парашутів і строп при змінах сили опору повітря, які заважають швидкому встановленню балансу сил опору і ваги, як на терезах з м’якими пружинами і відсутністю гальмування коливань тертям (Лобанов Н.А. Основы расчёта и конструирования парашютов. - М., Маш, 1965). Відомий спосіб і пристрій зменшення амплітуд штормової качки шляхом застосування пасивних заспокоювальних цистерн типу Флюм, які зменшують амплитуди при помірному хвилюванні в 23 рази, а при сильному в 1,5-2 рази [4]. Недоліком цього способу є недостатня ефективність усунення небезпеки штормової качки, утрудненість стабілізації вертикальних і горизонтальних складових коливань, великі габарити і маса цистерн до 2% від водотоннажності. Поширюється відомий спосіб усунення небезпеки качки, який полягає в тому, що на судно встановлюють пристрої усунення небезпеки качки, розміщують їх по обох бортах судна нижче ватерлінії так, що їх крила або бортові рулі, наприклад, типу Дені-Браун, демпфірують вертикальні і кутові коливання при помірному хвилюванні до 6 балів і відносної швидкості судно - хвиля 12 вузлів [4, 5]. Доповнюють цей спосіб діями, що сприяють зменшенню втрат швидкості руху судна, тобто встановлюють повітряну мережу вертикального переміщення крила, створення на їх наружньої поверхні повітряного шару, що відомо з модернизації пасажирського судна "Південний хрест" в 1997 році, коли його придбало Монако. З досліду експлуатації цього судна українським екіпажем при штормі судно шпурляє в горизонтальних і нахилених напрямках. Крила або бортові рулі розташовують в зоні найбільш інтенсивних силових впливів хвиль, що обумовлює їх велику масу і не запобігають зміщенню вантажів у всіх випадках. Спосіб прийнятий за прототип [5]. Відомий пристрій - заспокоювач бортової качки а.с. № 1357309 з додатковим а.с. № 1411212 СРСР, який містить заспокоювач качки судна з приводом зміни кута нахилення відносно вертикалі від ричага з циліндром і ричага з зубчастим сектором. Заспокоювач має форму бортового руля або крила. Привод розміщений нижче ватерлінії в воді, в ніші корпуса судна. Пристрій, в разі його розміщення в носових і кормових частинах судна по обох бортах, здатний заспокоювати і кільову качку. Недоліками пристрою є недостатнє для усунення небезпеки штормової качки гасіння прискорень в горизонтальних напрямках, втрата швидкості судна з-за того, що нема положення над палубою, з тієї ж причини і незручності при швартування. Розміщення крил в зоні найбільш інтенсивних силових впливів хвиль потребує науково-досвідних досліджень для кожного судна, бо випадкова мінливість рухомого середовища повітря і води, також оточення судна, не мусить зменшити надійність збереження людей у всіх випадках. Пристрій прийнятий за прототип. В основу винаходу поставлено задачу усунення небезпеки штормової качки, збереження судна, пасажирів і екіпажу з їх рухомим майном в усіх, крім військових дій, умовах, шляхом ліквідації недоліків аналогів і прототипів, знаходження найбільш надійного способу і пристрою для цього, забезпечити при штормі відсутність прискорень від дії хвиль судна і вантажів вище 1 м/с2, можливість в пристроях створення додаткового об'єму плавучості і швидкого використання частин пристроїв як додаткових плавзасобів, зберегти швидкість судна поза шторму. Суть винаходу відображена в формулах винаходу на спосіб і пристрій, який стосується реалізації способу. Спосіб усунення небезпеки штормової качки, збереження судна, пасажирів, при якому на судно встановлюють пристрої усунення небезпеки качки, розміщують їх по обох бортах, який відрізняється тим, що встановлюють пристрої з куполами, закріплюють їх в місцях з'єднання шпангоутів з бортами вище ватерлінії судна, при одержанні попередження про шторм, який для даного судна може бути 2 30649 небезпечним, виводять судно у фарватер або район глибин не менших 20 м, опускають боком у воду пристроями із положення вище палуби в носовій і кормовій частинах судна не менше ніж 4 куполи, розміщують їх на глибині 15 м, догори дном, дорівнюють суму об'ємів, що під куполами із сумарним об'ємом парашутів, що достатній для опускання в повітрі 1/1300+440 частини маси судна, контролюють при штормі динамічні углові і горизонтальні переміщення, коли вони небезпечні і/або в умовах фарватера зміщують частину пристроїв з куполами в фіксовані нахилені відносно вертикалі положення Y1-Y4, після закінчення шторму вертають куполи в положення a вище палуби, а коли зовнішнім ударом судно зазнає течу, схилення, додають повітря в опущені куполи, виправляють схилення, використовують усі заходи збереження судна, при непоправній аварії підіймають куполи в положення D над водою, від'єднують куполи від пристроїв, додають прилади стійкої установки і предмети постачання в куполи, розміщують людей, майно, разводять куполи на час загибелі судна, вище зазначені необхідні дії способу. Спосіб також відрізняється тим, що на судно встановлюють прилади для контролю крену і діферента, акселерометри з сигналізацією про рівень небезпеки вертикальних, кутови х і горизонтальних прискорень судна під час шторму, при появі групи сигналів, змінюють положення пристроїв у воді, при появі на окремих хвилях сигналів критичного рівня зменшують відносну швидкість судно - хвиля на час проходження таких хвиль до запобігання критичних сигналів, змінюють відносну швидкість судно - хвиля при зростанні динамічних переміщень судна від дії ряду хвиль однакової височини, до усунення явища резонансу. Спосіб також відрізняється тим, що на судно встановлюють додатковий компресор і мережу впуску - випуску повітря в куполи, коли судно зазнає течу, схилення, включають компресори, впускають через мережу і пристрої в куполи, які розміщені в воді з боку схилення, при цьому збільшують об'єм повітря до отримання підйомної сили допустимої за умови міцності сполуки пристрій - судно, достатньої для виправлення нахилу судна, підтримують плавучість судна до завершення ремонтних робіт, контролюють їх якість, після чого випускають повітря через мережу. Зазначені дії достатні в усі х випадках рішення задачі, щодо способу. Пристрій для усунення небезпеки штормової качки, збереження судна, пасажирів, для здійснення способу усунення небезпеки, який містить заспокоювач качки з приводом зміни кута нахилення відносно вертикалі, який відрізняється тим, що привод розміщений на опорі, яка жорстко з'єднаная з бортом судна, привод знаходиться в зачипленні з кільцевим елементом стойки, яка розміщена на нахиленої відносно вертикалі осі, яка жорстко закріплена до судна з можливістю обертання навколо неї стойки, до кінця стойки закріплене, зі змогою дистанційного розкріплення, дно металевого корпуса куполоподібного заспокоювача качки, в корпусі трубчасті мерідіальні шпангоути з ребрами усі з'єднані з кільцевими поясами дна і бортів заспокоювача, внутрішня гнучка оболонка купола герметично закріплена до поясу крайки бортів зі змогою контакту з усіма шпангоутами, зовнішня неметалева обшивка герметично закріплена до усі х кільцевих поясів, порожнина всередині корпуса між оболонкою і обшивкою, що герметично з'єднана з напорним золотником зі зворотним клапаном, через шланг, на якому закріплений засіб дистанційного зруйнування його, і швидкораскладну муфту, з'єднана з мережею впуску-випуск у повітря. Пристрій також відрізняється тим, що кільцевий елемент стойки є зубчастий сектор, що знаходиться в зачиплені з шестірнею, з'єднаною з вихідним валом самогальмівного зубчастого глобоїдного редуктора, а електричні мережі реверсивного електродвигуна редуктора містять контакти, зв'язані з путьовим вимикачем, що розміщений на судні зі змогою взаємодії з виступами на секторі. Пристрій також може відрізнятися тим, що кільцевий елемент стойки є зірочка, з якою з'єднаний ланцюг, зв'язаний обома вітами з самогальмівним кабестаном, а електричні мережі реверсивного електродвигуна кабестану містять контакти, зв'язані з путьовим вимикачем, що розміщений на судні зі змогою взаємодії з виступами на зірочці. Пристрій також відрізняється тим, що дно металевого корпуса куполоподібного заспокоювача качки і кінець стойки спряжені конусними деталями з кутом конуса не менше за 74°, контакт між ними встановлений канатним зв'язком, на якому розміщений піропатрон дистанційного включення. Детально суть винаходу розкривається нижче. Суттєва ознака способу це правильне розміщення, встановлення на судно пристроїв з куполами так, щоб крайнє положення вниз було вертикальним, вверх, над палубою, зручно розміщувалося, а закріплення в місцях з'єднання шпангоутів з бортами вище ватерлінії давало міцну сполуку. Наявність положення над палубою пристроїв з куполами дає можливість не зменшувати загальну швидкість руху судна в порівнянні з прототипом, маючи більшу ефективність засобів, що занурюються. Суттєвим є розміщення куполів на глибині 15 м від рівня моря, бо саме на цієї глибині не чути качки і швидкість циркуляції води майже не перевищує 0,97 м/с при швидкості вітрових хвиль на поверхні більше 33 м/с і височині хвиль більше 20 м [2]. Мала швидкість на рівні куполів обумовлює менші лінійні і кутові переміщення судна. Суттєвим є дорівнювання об'ємів, що під куполами із сумарним об'ємом парашутів, що достатній для опускання в повітрі 1/1300+440 частини маси судна має забезпечити надійність розрахункам при встановленні пристроїв і реалізації способу на суднах різних мас і призначень, позбутися потреби науково-дослідних робіт і зробити спосіб дешевшим. Зміщення частини пристроїв з куполами на глибині 15 м з нижнього положення в нахилене відносно вертикалі є теж суттєвою ознакою і має гальмувати з допомогою куполів найбільш швидкі зміщення судна, приміром зазначені акселерометрами, найдоцільніше спрямувати зусилля опору на судно, не змінюючи для цього напрям його руху, наприклад у фарватері. Встановлення акселерометрів з сигналізацію призначене для індікації, приміром трьох рівнів небезпеки качки, тобто прискорень, котрі не пови 3 30649 нні перевищува ти 1 м/с2 [4]. Сигналізація, приміром, трьох кольорів світлова і звукова, має допомогти прийняттю правильного рішення і застосуванню правильних дій. Акселерометри відомі і виготовляються серійно. Схожа сігналізація, електрична схема і двосторонні реле прискорення, як акселерометри, зазначені в а.с. СРСР № 1812445. (Устройство для сигнализации о нагрузке на автомобиль). Прилади також дають можливість контролю вимушеної частоти коливань суд на, що додає надійності способові. Коли судно зазнає течу, схилення, додавання повітря в частину або в усі занурені донизу куполи має, шляхом витіснення води з об'єма під оболонкою купола, щоб додатковим повітрям, створювати підйомну силу, здатну стримати нахилення і занурення судна під час ремонтних робіт, якість яких контролюють періодичним випуском - впуском повітря. Тиск повітря не більше за 0,02 МПа, обумовлюється гідростатичним тиском води під куполом, жорсткістю пристрою і внутрішнім опором повітряної мережі. Ця ознака способу збереження судна відрізняється від відомих пристроєм з куполом, який використовують. Наявність положення пристроїв з куполами над водою, від'єднання куполів від пристроїв, додання в куполи приладів стійкої установки, приміром дерев'яних решіток з містами для людей, майна і потрібних згідно нормам предметів постачання для рятувальних плавзасобів на 300 пасажирів, є також суттєвою ознакою щодо способу. Аналоги невідомі. Встановлення на судно додаткового компресора, мережі впуску - випуску повітря через пристрої в куполи, яка приміром може містити потужний турбокомпресор низького тиску, або компресор високого тиску і акумулятори з регулюючою апаратурою, містити трьохходові перемикачі і регулюючу апаратуру низького тиску. В винаході це не пропонується, а має лише функцію пояснення суті способу. Детально суть винаходу, що стосується пристрою розкривається нижче. Розміщення приводу на означеній опорі, яка жорстко з'єднана з бортом судна має забезпечити ретельність установлювання зачиплення приводу з кільцевим елементом стойки при цьому верхня поверхня опори повинна мати нахилення відповідне нахиленню осі, яка теж жорстко закріплена до судна. Опора також укріплює борти, прорізані для стойки. Нахилення осі відносно вертикалі зазначене для того, щоб найощадливіше і зручно розмістити в положенні над палубою пристрої. Нахилення осі може бути різним в межах одного судна на поряд розміщених пристроях, що має дати змогу спільно обертати і зручно розміщувати над палубою і вертикально куполи. Нерухомість осі при обертанні стойки навколо неї, має зменшити трудоємкість складання - розкладання пристрою, забезпечити якість пристрою. Можливість обертання навколо осі стойки, яку забезпечують опори осі і проріз борту, виконують для кожного судна і пристрою індивідуально. Сполука опори приводу, нахиленої осі з бортом, стойки з можливістю обертання навколо осі є суттєвою ознакою винаходу, аналоги невідомі. Металевий корпус куполоподібного заспокоювача качки зазначений для збереження його під час переміщення його в воду, при штормі і поправній аварії судна, переміщення із води при непоправній аварії. Кільцева форма перерізу поясів купола зазначена тому, що бокові зусилля при штормі можуть бути мінливими в межах 360° по напрямку. Зазначені неметалева обшивка і гнучка внутрішня оболонка купола мають зменшити масу купола і додати надійності як листовий матеріал в умовах -50°С-+60°С, альтернативному заповненню корпуса купола пенопластом з погано контролюючими властивостями по товщині. Зазначений напорний золотник зі зворотним клапаном має підтримувати в порожнині між оболонкою і обшивкою тиск повітря сумірним із статичним тиском середовища, що навколо купола, для зменшення товщини листового матеріалу. Зазначене дно металевого корпуса в купі з нижнім кільцевим поясом і конусними деталями мають створити поряд з формою обшивки остійність купола, як рятувального плавзасобу, тому їх маса разрахункова. Зазначене герметичне кріплення оболонки і обшивки до кільцевих поясів має не пускати повітря з порожнини корпуса у воду шляхом, приміром, механічного кріплення з герметиком анаеробним, або вулканізацією, - відомими надійними способами. Сполука елементів куполоподібного заспокоювача качки, їх форма і подвійні функції є суттєвою ознакою пристрою. Аналоги невідомі. Зазначений варіант приводу обертання стойки навколо осі, коли кільцевий елемент стойки є зубчастий сектор, що знаходиться в зачипленні з шестірнею глобоїдного редуктора, розраховують аналогічно таким редукторам одеського заводу "Червона гвардія" за умовами міцності. Зубчатих секторів може бути не один, але вони повинні бути концентричними осі. Ознака не суттєва. Зазначений варіант приводу обертання стойки навколо осі, коли кільцевий елемент стойки є зірочка, з якою з'єднаний ланцюг, зв'язаний двома вітами з самогальмівним кабестаном, розраховують по відомим стандартним формулярам разрахунку ланцюгової передачі на міцність. Зірочек і ланцюгів може бути не один, але вони повинні бути концентричні осі та з'єднані зі стойкою. Ознака не суттєва. Зазначений кут конуса не менше за 74° відомий зі з'єднань труб низького тиску і мас забезпечити гарантоване роз'єднання при аварії. Розрив канатного зв’язку піропатроном дистанційного включення відомий в практиці приземлення вантажів на парашута х. Ознака не суттєва. Графічні матеріали до опису винаходу містять: фіг.1 - вертикальна проекція пасажирського судна з обладнанням, відповідним пропонованому винаходу; фіг. 2 - горизонтальна проекція цього судна; фіг. 3 - розтин В-В по фіг. 1 судна; фіг. 4 вертикальна проекція супертанкера з обладнанням; фіг. 5 - вертикальна проекція контейнеровоза з обладнанням; фіг. 6 - розтин С-С по фіг. 2 пристрою з куполоподібним заспокоювачем качки, варіантом привода від ланцюга. 4 30649 тут – r в=1040 кг/м 3 - густина морської води, mв=101×10-5 Па с - динамічна в'язкість води, r п= =1,21 кг/м 3 - густина повітря, mп=1,8×10-5 Па с - динамічна в'язкість повітря. Допуск +440 на стадії розробки конструкторської документації для конкретного судна і конкретного вантажу, до спускання в повітрі якого дорівнюють спосіб, може збільшитися в 2-3 рази. Застосування коефіцієнта К, що відповідає способові, містить те, що визначають добуток відомої маси судна на 1/К, отримують масу транспортного засобу з людьми, для спускання якого в повітрі потрібні 5 парашутів діаметром 11 м, приміром. Після дорівнювання об'ємів вирішують розмістити на судні 4 пристрої з куполами діаметром 11,5 м. Коли хвилі намагаються гойдати судно частина куполів рушать донизу, а др уга частина догори і знаходячись в відносно спокійних шарах води усі к уполи гальмують швидкі переміщення судна. Можливість зміщення по куту нахилення пристроїв дає змогу гальмувати кутові переміщення більш ефективно додають опору до встановлення стійкої рівноваги, гальмують знесення судна хвилями з фарватеру. Прилади контролю кутів крену і діферента, акселерометри з сигналізацією знаходяться на рівні сучасної те хніки і відомі, приміром з авіації. В разі резонансу вимушених вертикальних коливань від хвиль з власними коливаннями судна виникають більш великі прискорення, які визначаються сигналами від вертикальних акселерометрів. Небезпечне співпадання підвищених прискорень саме донизу з горизонтальними прискореннями усувається крім змін кутів нахилення пристроїв - зміною відносної швидкості судно-хвиля. Таким чином, коли є сигналізація про декілька рівнів небезпеки прискорень, небезпеку штормової качки можливо усун ути вказаним способом в усі х випадках. Коли настає поправна аварія зовнишним пошкодженням корпусу, на судні в повітряній мережі вмикають додатковий компресор низького тиску потужністю від 700КВт і вище, до потужності двигуна судна, або високого тиску, коли вигідніше розмістити акумулятори повітря в мережі впуску - випуску повітря в куполи з вхідним тиском 0,15-0,2 МПа. Обидва варіанти знаходяться в межах відомої техніки. Коли настає непоправна аварія, дистанційне від'єднання куполів і встановлення в них приладів стійкої установки, приміром дерев'яних решіток з місцями сидіння для людей, для майна, не потребує багато часу. Отже, спосіб збереження судна і людей спроможний. Пристрій для здійснення способу усунення небезпеки штормової качки, збереження судна, пасажирів містить зварну стойку 1, яка одним кінцем, з'єднаним зі втулками 2 і 3, розміщена на осі 4 з прикінцевими опорами 5 і 6, жорстко з'єднаними зі зовнішньою поверхнею борта 7 судна. Поблизу кінцевої опори 5 на стойці 1 закріплений кільцевий елемент у вигляді сектора 8, або зірочки 9, а також ложа 10. Сектор 8, або зірочка 9 розміщені в площині, перпендикулярній осі 4 концентрично неї, а ложа 10 в площині осі 11 стойки 1. Сектор 8 або зірочка 9 мають виступи 12, а на опорі 5 закріплений путьовий вимикач 13. Канатний зв'язок 14 закріплений до ложа 10 поряд зі шлангом 15, а далі Можливість здійснення і спроможність винаходу підтверджується надійністю відомих засобів гальмування динамічних зусиль в повітрі, аналогічні яким, розміщені в відносно спокійних шарах води і зв'язані з судном, забеспечують безпеку великих суден в океані. Більша енергія середовища у воді ніж у повітрі компенсується більшою міцністю і сталою рівновагою сполуки судно - пристрої. Можливість свідомо змінювати сили опору і їх напрямок в залежності від сил і напрямку дії хвиль може зробити безпечними штормові хвилі вище 20 м, довжиною до 600 м, швидкістю до 33 м/с. Саме на такі параметри шторму [2] і не часті хвилі височиною 30 м орієнтований винахід. Рівень спроможності способу визначає коефіцієнт прирівнювання вантажепідтримності куполів у воді і парашуті в у повітрі. Надійність способу і пристрою збільшується тому, що куполи не складаються і не розкладаються як парашути. Аналіз існуючих методів розрахунку сили опору відносному переміщенню середовища і твердого тіла як перископи, стійки портових споруд, лопасті турбін, парашути, свідчить що у всі х випадках, коли рух починається з нульової швидкості, коефіцієнт посилення лобового опору Кл дорівнює відношенню густини морської води до густини повітря, як мінімум. Число роздріження над парашутом і куполом рівне 0,42 яке додає іноді до лобового опору, тут не беремо до уваги, за збурення середовища. Не беремо до уваги проникливість матеріалу парашута 0,52, яка іноді зменшує опір повітря, бо цього в воді нема [1]. Враховується сила граничного тертя поверхні куполів з стойками із середовищем. Сила тертя не зникає доки є переміщення в середовищі донизу або догори і зазначається дотичними напруженнями в граничному шару, вектор сили тертя співпадає з вектором сили опору. У разі збереження однаковими розмірів куполов і парашутів сила граничного тертя збільшується в стільки разів, в скільки корінь квадратний із добутку густини на динамічну в'язкість води більший над коренем квадратним із густини на динамічну вязкість повітря. Кт = r в × mв . r п × mп Поверхня бортів судна також завжди відчуває тертя о воду в напрямку осі пристрою, коли б площа цієї поверхні була рівною площині бокової поверхні вантажу, що спускають на парашута х, при дорівнюванні об'ємів їх з куполами, то можливо було б додати лише коефіцієнт Кт, але площа судна значно більша за площу вантажу. Це збільшення в винаході враховується допуском +2Кт. Інші джерела збільшення К, приміром коефіцієнт посилення лобового опору дна судна над лобовим опором дна вантажу в повітрі, не враховується з причини бурхливості середовища на поверхні води і над рельєфом землі при приземленні вантажу в повітрі. Отже: К = К л + К т +К т +2К т = + 2 rв × mв rп × m п r в × mв mв + + mп r п × mп r в × mв r п × mп + = 860 + 220 + 220 + 440 = 1300 + 440 5 30649 вони розміщені всередині стойки 1. На канатному зв'язку 14 і на шланзі 15 розміщені засоби їх зруйнування - піропатрони з дистанційним включенням 16. Кінець канатного зв'язку 17, закріплений до кіля 18, а шланг 15 з'єднаний з внутрішньою порожниною 19 куполоподібного засобу 20, через герметичне ущільнення 21. У розриву шланга 15 розташований напорний золотник зі зворотним клапаном 22. З обох боків кіля 18 жорстко закріплена до кіля і дна 23 конусна деталь 24, яка обпирається за допомогою канатного зв'язку 14 на конусну деталь 25 стойки 1. Дно 23 з'єднане зварюванням з нижнім кільцевим поясом 26, з яким також з'єднані шпангоути 27 з мерідіальними ребрами 28 і кільцевими поясами 29, 30 і 31. Кільцевий пояс крайки борту 31 містить поверхні для кріплення внутрішньої оболонки 32 і обшивки 33. Обшивка 33 також закріплена герметично до зовнішньої поверхні поясів 26, 29 і 30. Внутрішня поверхня борту 7 жорстко з'єднана з опорою 34, на якій встановлено привод 35 пристрою. Привод 35 містить шестірню 36, розміщену в зачипленні зі зовнішніми зуб'ями сектора 8. Глобоїдний самогальмівний редуктор 37, що з'єднаний з шестірнею 36, жорстко встановлений на опорі 34. Варіант привода 35 містить ланцюг 38, жорстко з'єднаний вставкою 39 з зірочкою 9. Дві віти ланцюга 38 з'єднані з самогальмівним кабестаном 40, який жорстко встановлений на опорі 34. Працює пристрій таким чином. Вихідне положення пристрою над палубою судна означене взаємодією першого виступу 12 з путьовим вимикачем 13. Вмикається привод 35, обертається від редуктора 37 шестірня 36 і повертає зубчастий сектор 8, або від кабестана 40 з ланцюгом 38 повертається зірочка 9, які жорстко з'єднані зі стойкою 1. Стойка 1 зі втулками 2 і 3, котрі торцями спираються на внутрішні торці опор 5 і 6, повертаються навколо осі 4 з положення a в положення b, обминаючи положення ∆, g4, g3, g2 , g1. Стойка 1 в положенні b розміщена вертикально. Зупинка приводу поворота створюється в положенні b останнім виступом 12 взаємодією з вимикачем 13. Фіксація кожного положення стойки 1 здійснюється завдяки самогальмуванню привода 35. До конусного кінця 25 стойки 1 притиснута конусна деталь 24 дна 23 куполоподібного засобу 20. Це притиснення здійснюється напруженням канатного зв'язку 14, що зростає до величини не більш 10 МПа при русі донизу і зменшується до величини не менше 0 МПа при русі судна з куполом догори. Це обмеження є основою для розрахунку площі контакту конусних поверхонь 24 і 25 при різних діаметрах купола. В нижньому положенні купола 20 на оболонку 32 діє гидростатичний тиск 0,15 МПа, який частково компенсується меншим тиском повітря в порожнині 19, що встановлює напорний золотник 22. Ця компенсація забезпечує найменшу товщину і найбільшу гнучкість оболонки 32. Зміщення з нижнього положення у фіксоване нахилене положення g1, g2, g3 і g4 пристрою і зворотно починається з реверсування приводу 35 і закінчується взаємодією відповідного ви ступу 12 з вимикачем 13. Кут нахилення 20° не змінює величини сили вертикального опору купола 20, [1]), а при кутах нахилення відносно вертикалі 36°, 45° і 60° сила вертикального опору зменшується, небезпечні вертикальні прискорення обов'язково треба контролювати приладами постійно. Коли стали критичними горизонтальні переміщення, а вертикальні прискорення вище допустимого рівня, приміром судно у фарватері зносить на скелі хвилею більше 20 м, усовують безпосередню загрозу, ставлять пристрої під кутом 60° так, що куполи гальмують горизонтальне переміщення хвилею пряме і значно посилюють зворотне переміщення видбитою хвилею, а потім виводять судно із скрутного становища. Через відкриті зворотні клапани муфти 41 шланги 15 пристрою з'єднані з мережою впуска випуска повітря, що не означена на кресленнях і має трьохходовий перемикач. Коли виникає потреба створити додатковий об'єм плавучості в зануреному положенні b або g1, повітря через муфту 41, шланги 15 додається в купол 20 і вигинає оболонку 32. Вода витісняється з куполу 20 і створюється подвійноопуклий об'єм повітря, який своєю підйомною силою виправляє нахилення судна збоку розміщення пристрою доки це потрібно. Коли вже потреби немає, на судні перемикачем мережі з'єднують шланги 15 з атмосферою і тиск в куполі 20 падає до величини наладнання напорного золотника 22, оболонка 32 знову приєднується до шпангоутів 27 дією гідростатичного тиску води. Коли виникає потреба від'єднати купол 20 від стойки 1 в положенні над водою ∆, від електричного або хвильового сигналу з судна вмикають піропатрони 16, які миттєво порушують канатний зв'язок 14 і шланг 15. Під впливом сили ваги в нахиленому положенні ∆, конусна опора 24 зісковзує з конусної деталі 25 у воду, а линва 42 підтримує купол 20, щоб не черпнути води. Остійна форма купола, важке дно з кілем, а також прилади стійкої установки, що незазначені на кресленнях, дозволяють рятувати не менше ніж 300 людей з їх майном в куполі, герметичність якого забезпечується ущільненням 21, зворотним клапаном напорного золотника 22, непошкодженностю обшивки 33, яка у прикладі виконання пристрою виготовляється з транспортерної стрічки шириною 1,4 м, гумовими обкладками і механічним кріпленням, з герметизацією за технологією вулканізації. Приклад виконання пристрою для пасажирського судна на 1200 чоловік мінімум - зображений на кресленнях. Його спроможність підтверджують попередні розрахунки, що базуються на відомїй здатності учбового парашута діаметром 12 м надійно приземлювати парашутиста з озброєнням вагою майже 200 кг. Відома [1] формула фундаментального числа Ньютона і формула для визначення часу, за який починає діяти парашут з використанням числа Ньютона і одиниці путі, під дією сили тяжини. Користуючись формулами і використовуючи знайдений коефіцієнт збільшення підтримної маси в воді можливо отримати формулу для визначення потрібного діаметра купола для обмежмо прискорень до 1 м/с. 6 30649 N= в 220 разів, тоді час становлення руху донизу суд6 на уповільненим повинен стати за = 0,028 с , 220 що при полуперіоді коливаня судна більше 1 с, упевнює в тому, що пристрій здатний знищити небезпечні прискорення качки від хвиль будь якої форми. Розрахунки міцності пристрою з нахиленням половини із кількості під кутом 45° дозволяють зазначити, що маса пристрою з приводом менше за 9000 кг. Це дає можливість оцінити вартість пристрою і визначитися з економічною зацікавленостю страховим компаніям, судовласникам і судобудівникам, що мають одержати патент і ліцензії. Джерела інформації. 1. Шевляков Д.А., Ти щенко В.И., Темнеко В.А. Динаміка парашутних систем. - КиївОдеса., Вища школа, 1985. - С. 5-9, 13, 112, 134. 2. Вершинский Н.В. Енергія океана. 1993. С. 80-86. 3. Машгиз T.I. Справочник машиностроителя. М.: 1950. - С. 787, 808. 4. Аксютин Л.. Аварии морских судов и экология. / Журнал судо ходство, № 12, 1996. - С. 26. 5. Шмырев А.Н. Успокоители качки судов. 1961. - С. 10, 20. 6. А.с. СССР № 1357309 с дополнительным а.с. СССР № 1411212. Успокоитель бортовой качки судна. 1986, 1987 р. 2pr в S* ; t= m S* = 3 N× S N ×S S g 2 . t = ; =a= ; 2 g g N t g× m при a = 1м / с 2 =1 ; 2pr вS 3 * gm = 2 × p × rв 3 9,8 × 348000 = 7,88 м; Дку п = 10 м. 2 × 3,14 × 1040 Тут: N – число Ньютона; p=3,14 – число p; rв=1040 кг/м – густина морської води; g=9,8 м/с – прискорення сили тяжини; S* - розкрійний радіус купола, тобто довжина дуги по меридіану; M=200 кг×1740=348000 кг – маса, яку підтримує купол; t - час зміщення на одиницю путі; S–1 м – одиниця путі; a=1 м/с – допустиме прискорення. Пріорітетом користується спосіб, зазначений в формулі винаходу, як перевірений в практиці повітрянотранспортних операцій, більш беспечний. 1 æ 1 ö Стисливість води = ç ÷ , менше сти2100 è МПа ø 1 æ 1 ö ç ÷ , в 21000 разів, 0,1 è МПа ø коли буде відома по кресленням податливість пристрою в напряму осі, стане можливим визначення амплітуд коливання судна, але попередньо можливо визначити, що час зменшення прискорень судна до мінімальної величини, базуючись на середній час 6 с, коли після розкриття парашута настає повільний рух парашута з вантажем. Отже, гальмуюча сила тертя в воді збільшилася мінімум сливості повітря, що = Фіг. 1 7 30649 Фіг. 2 Фіг. 3 Фіг. 4 8 30649 Фіг. 5 Фіг. 6 9 30649 __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2002 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 50 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 10