Підводний апарат

Підводний апарат, що містить послідовно з'єднані міцні сферичні корпуси, розміщені в рамі легкого корпусу, рушійно-рульовий комплекс і головну баластну цистерну, який відрізняється тим, що внизу рами легкого корпусу встановлено вантажозахватний пристрій, який містить лебідки, розміщені на рамній основі, канатну систему, одні кінці якої заведені на барабани лебідок, а інші з'єднані із захоплювачем, виконаним у вигляді ряду понтонів із шарнірно прикріпленими до них захоплювальними лапами. Підводний апарат відноситься до океанотехніки, зокрема до підводної техніки. Відомо про підводний апарат "Deep Rover Submersible" [див. Каталог продукції компанії Nuitko на сайті www.nuitko.com/products/subs.html# від 8 червня 2006 року], що містить два міцних сферичних корпуси, послідовно з'єднаних алюмінієвим кільцем, легкий корпус, рушійно-рульовий комплекс, вантажозахватний пристрій - маніпулятори. Однак багатофункціональні маніпулятори населеного підводного апарата "Deep Rover Submersible" не призначені для підйому довгомірних затонулих об'єктів, наприклад обсадних труб свердловини, а також для захоплення об'єктів з великою масою та габаритами, частково або цілком занурених у ґрунт. Найбільш близьким за технічною сутністю, істотним ознакам і позитивному ефекту є підводний апарат [див. Блінцов B.C., Бугаєнко Б.А., Галь А.Ф., Дубіна М.О. Підводний апарат. Патент на корисну модель №20209. - Бюл. №1, 2007p.], що містить послідовно з'єднані міцні корпуси, які знаходяться в рамі легкого корпусу, рушійно-рульовий комплекс, баластні цистерни, маніпулятор і вантажозахватний пристрій, виконаний у вигляді грей фера з лапами. Однак вантажозахватний пристрій не може захоплювати, утримувати і переміщати затонулі об'єкти довжиною більше ніж 3 метра (довгомірні об'єкти). В основу винаходу поставлено задачу удосконалення підводного апарата, який обладнано вантажозахватним пристроєм, що містить лебідки, канатну систему, одні кінці якої заведені на барабани лебідок, а інші з'єднані із захоплювачем, виконаним у вигляді одного чи ряду понтонів із шарнірно прикріпленими до них захоплювальними лапами для захоплення та підйому довгомірних затонулих об'єктів, частково або повністю занурених в грунт, за рахунок цього збільшується кількість вантажних операцій, що виконуються. Поставлена задача вирішується тим, що підводний апарат, який містить послідовно з'єднані міцні сферичні корпуси, розміщені в рамі легкого корпуса, рушійно-рульовий комплекс і баластну цистерну, відповідно до винаходу оснащений вантажозахватним пристроєм, встановленим внизу рами легкого корпусу, що містить лебідки, розміщені на рамній підставі, канатну систему, одні кінці якої заведені на барабани лебідок, а інші з'єднані з захоплювачем, виконаним у вигляді одного чи ря (19) UA (11) 86123 (13) C2 (21) a200707159 (22) 25.06.2007 (24) 25.03.2009 (46) 25.03.2009, Бюл.№ 6, 2009 р. (72) БЛІНЦОВ ВОЛОДИМИР СТЕПАНОВИЧ, UA, БУГАЄНКО БОРИС АНДРІЙОВИЧ, UA, ГАЛЬ АНАТОЛІЙ ФЕОДОСІЙОВИЧ, UA, ДУБІНА МАРИНА ОЛЕКСАНДРІВНА, UA (73) НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ КОРАБЛЕБУДУВАННЯ ІМЕНІ АДМІРАЛА МАКАРОВА, UA (56) UA 20209 U; 15.01.2007 UA 36582 С2; 16.04.2001 WO 2004065206 A1; 05.08.2004 RU 2176966 C2; 20.12.2001 US 1814689; 14.07.1931 US 3367299; 06.02.1968 SU 1341099 A1; 30.09.1987 3 ду понтонів із шарнірно прикріпленими до них захоплювальними лапами. Позитивний ефект досягається тим, що підводний апарат є автономним і населеним, а це дозволяє його експлуатувати при будь-якому хвилюванні моря. Вантажозахватний пристрій підводного апарата, що містить лебідки, канатну систему, захоплювач у вигляді ряду понтонів із шарнірно прикріпленими захоплювальними лапами, дозволяє захоплювати й утримувати довгомірні затонулі об'єкти, частково або цілком занурені в ґрунт і які лежать з креном і диферентом, що раніше було недосяжно. Так як підводний апарат проводить вантажозахватні операції в безпосередній близькості від об'єкта, то немає необхідності використовувати довгі вантажні троси, що у свою чергу веде до виключення аварійних ситуацій, наприклад, розгойдування вантажозахватного пристрою й обриву вантажних тросів, кількість вантажопідйомних операцій збільшується приблизно в десять разів. Сутність винаходу пояснюється рисунками: на Фіг.1 показано підводний апарат у момент захоплення затонулого об'єкта, що частково знаходиться в фунті; на Фіг.2 показано підводний апарат у момент підйому затонулого об'єкта. Підводний апарат 1 містить послідовно з'єднані міцні сферичні корпуси 2, 3, розміщені в рамі 4 легкого корпусу 5, рушійно-рульовий комплекс 6 і головну баластну цистерну 7. Унизу рами 4 легкого корпусу 5 встановлено вантажозахватний пристрій 8, що містить лебідки 9, розміщені на рамній підставі 10, канатну систему 11, одні кінці якої заведені на барабани лебідок 9, а інші з'єднані із захоплювачем. Захоплювач виконаний у вигляді одного чи ряду понтонів 12, 13, 14 із шарнірно прикріпленими захоплювальними лапами 15, 16, 17, причому понтони 12, 13, 14 виконані у вигляді сферичних поясів. Вони з'єднані послідовно і стикаються між собою сферичними поверхнями, і мають наскрізні сполучені отвори, паралельні основам сферичних поясів у їхній середній частині. Через отвори пропущено гнучкий елемент, що має на своїх кінцях вузли жорсткого кріплення. При цьому вантажозахватний пристрій 8 має стяжні пристрої 18, що забезпечують натяг гнучкого елементу, пропущеного через понтони 12, 13, 14. Вантажозахватний пристрій 8 також має підрулюючи пристрої 19. У якості вантажозахватного пристрою застосовується пристрій по захопленню і підйому затонулих об'єктів [див. Б.А. Бугаенко, А.Ф. Галь. Пристрій для підйому затонулого об'єкта. Деклараційний патент на винахід №36582. - Бюл. №3, 2001p.]. Підводний апарат працює наступним чином. 86123 4 У головну баластну цистерну 7 підводного апарата 1 приймають забортну воду. Підводний апарат 1, що містить послідовно з'єднані міцні корпуси 2 і 3, розміщені в рамі 4 легкого корпусу 5, змінює позитивну плавучість на негативну і за допомогою рушійно-рульового комплексу 6 і під дією сили ваги занурюється на глибину до затонулого об'єкта. Підводний апарат 1 за допомогою підрулюючих пристроїв і навігаційного устаткування наводиться на затонулий об'єкт, після чого травлять вантажні канати 11 вантажних лебідок 9 і вантажозахватний пристрій 8 опускається до затонулого об'єкта паралельно положенню його діаметральної площини в ґрунті (Фіг.1). При цьому включаються підрулюючи пристрої 19 для точного позиціювання над затонулим об'єктом. При поперемінній роботі вантажних лебідок 9 понтони 12, 13 і 14 вантажозахватного пристрою 8 займають різне положення щодо діаметральної площини підводного апарата 1 і діаметральної площини затонулого об'єкта. Оскільки понтони 12, 13 і 14 з'єднані гнучким елементом, пропущеним через їхні наскрізні отвори із пропущеними в них трубами, то понтони 12 і 14 мають вузли його жорсткого кріплення. Причому натяг гнучкого елементу забезпечується стяжними пристроями 18, розташованими на понтонах 12 і 14, розміщеними по краях вантажозахватного пристрою 8. Зайнявши положення над затонулим об'єктом, лапи 15, 16 і 17, шарнірно прикріплені до понтонів 12, 13 і 14 відповідно, зводяться, наприклад, за допомогою гідроциліндрів. При цьому лапи 15 захоплюють частину затонулого об'єкта, що знаходиться в ґрунті, лапи 16 - середню частину, а лапи 17 - частину, вільну від ґрунту. Тим самим забезпечується надійне і стабільне утримання довгомірного затонулого об'єкта, наприклад, обсадної труби заглибленої плавучої бурової установки. Після захоплення затонулого об'єкта вантажними лебідками 9 намотують на їх барабани вантажні канати 11 і вирівнюють вантажозахватний пристрій 8 так, що його горизонтальна вісь розташовується паралельно діаметральній площині підводного апарата 1. Продувають головні баластні цистерни 7, підводний апарат 1 здобуває позитивну плавучість і разом із захопленим затонулим об'єктом спливає на поверхню води. Позитивний ефект досягається тим, що підводний апарат містить вантажозахватний пристрій, який дозволяє захоплювати й утримувати довгомірні затонулі об'єкти, частково або цілком занурені в ґрунт і які мають крен і диферент. Так як підводний апарат знаходиться в безпосередній близькості від затонулого об'єкта і не має канатного зв'язку з надводним об'єктом, то його експлуатація можлива при будь-якому хвилюванні моря, що збільшує кількість вантажних операцій, які проводяться, приблизно в десять разів. 5 Комп’ютерна верстка В. Мацело 86123 6 Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601