Запуск подушки безопасности

Airbag launching относится к методу спуска судов с морскими воздушными мешками. Это метод спуска судов с использованием воздушных мешков. ^[1]

20 января 1981 года на верфи Сяо Цинхэ была спущена на воду баржа-цистерна с морскими подушками безопасности, и это событие известно как первое использование морских подушек безопасности.

Этот метод спуска судна на воду имеет преимущества, требуя меньше постоянной инфраструктуры , риска и стоимости. Воздушные подушки обеспечивают поддержку корпуса судна , качение воздушных подушек спускает судно на воду, поэтому это, возможно, безопаснее других вариантов, таких как боковой спуск.

В отличие от большинства других методов спуска на воду, которые представляют собой стационарную инфраструктуру, спуск на воздушной подушке имеет относительно меньше ограничений и может использоваться универсальными способами. ^[2] Он преодолевает недостаток спуска на воду со стационарной дорожки, при котором возможности судостроения и судоремонта ограничены стационарной инфраструктурой, особенно на малых и средних верфях. ^[3]

Подушки безопасности для спуска судов на воду — это специализированные воздушные подушки, которые используются для спуска морских судов на воду. Эти воздушные подушки изготовлены из синтетических слоев армирования шинного корда и резиновых слоев ^[4] и также известны как морские воздушные подушки. Они были изобретены в 1980 году. ^{[ необходима цитата ]} Первое известное использование морских воздушных подушек произошло 20 января 1981 года при спуске на воду танкерной баржи с верфи Сяо Цинхэ. С тех пор все больше и больше верфей, особенно в Китае и Юго-Восточной Азии , начали использовать воздушные подушки для спуска малых и средних судов.

В последние годы в производстве воздушных подушек стали использовать более прочные материалы, что позволило им иметь гораздо большую несущую способность. Поэтому их начали использовать при спуске на воду более крупных судов. В октябре 2011 года успешный спуск на воду одного судна дедвейтом ( DWT) 75000 тонн установил мировой рекорд по спуску судов с использованием воздушных подушек. ^{[ необходима цитата ]} В следующем году, 6 июня 2012 года, судно «He Ming» ( номер ИМО 9657105) дедвейтом 73541 тонна, общей длиной 224,8 м, шириной 34 м и высотой 18,5 м также успешно спустили на воду с использованием воздушных подушек. ^[5]

Морские подушки безопасности состоят из трех частей:

1. Корпус подушки безопасности : основная цилиндрическая часть подушки безопасности после полного надувания сжатым воздухом.
2. Головки подушек безопасности : конические детали, соединяющие корпус и горловину подушки безопасности, а также
3. Горловины подушек безопасности : либо металлические клапаны, установленные на обоих концах подушки безопасности для надувания воздухом, либо клапан на одном конце и металлический выступ на другом конце, используемые для подъема подушки безопасности.

Диаметр подушки безопасности может быть разным; размеры включают 0,8 м, 1,0 м, 1,2 м, 1,5 м, 1,8 м и т. д.

Длина подушки безопасности указывается заказчиком при ее изготовлении.

Воздушные подушки обычно делятся на три-шесть слоев армирования шинного корда. Слоев может быть больше, хотя обычно их меньше десяти.

Максимальную грузоподъемность подушки безопасности, то есть максимальную нагрузку, при которой она не будет подвергаться постоянной деформации или повреждению, можно определить следующим образом:

Позволять:

${\displaystyle D}$быть первоначальным диаметром подушки безопасности

${\displaystyle H}$быть высотой подушки сжатого воздуха

${\displaystyle W_{1}}$быть шириной воздушного мешка, соприкасающегося с днищем судна

${\displaystyle P_{1}}$быть внутренним давлением подушки безопасности

${\displaystyle L}$быть эффективной длиной подушки безопасности

Учитывая эти переменные,${\displaystyle {\text{несущая способность}}=P_{1}\times W_{1}\times L}$

Воздушные подушки для спуска судов на воду изготавливаются из слоев синтетического шинного корда; иногда добавляются внутренние и внешние слои резины. Все используемые материалы вулканизированы .

Испытание на герметичность: Не неся никакой нагрузки, наполните воздушный мешок до тех пор, пока внутреннее давление в воздушном мешке не достигнет номинального рабочего давления. Через 1 час. Потеря давления должна быть менее 5% от начального давления.

Испытание на разрыв: Наполните воздушный мешок водой до тех пор, пока воздушный мешок не разорвется. Давление воды в момент разрыва должно быть не менее трехкратного номинального рабочего давления. ^[4]

В зависимости от формы судна его можно спустить на воду с помощью воздушных подушек, как с торца, так и с бока.

Существует три способа расположения воздушных подушек при использовании концевого типа спуска. Это (1) линейное расположение (см. рисунок A.1), (2) ступенчатое расположение (см. рисунок A.2) и (3) двухлинейное расположение (см. рисунок A.3). Что касается того, какое расположение использовать, это будет зависеть от ширины судна и длины воздушных подушек.

Если ширина судна не превышает эффективную длину воздушных мешков, следует выбирать линейное расположение.

Если ширина судна больше эффективной длины воздушной подушки и меньше эффективной длины двух воздушных подушек, можно выбрать шахматное расположение.

Если ширина судна больше, чем общая эффективная длина двух воздушных мешков, или для специального судна, такого как катамаран HSC или баржа с раздельным бункером, следует выбрать двухлинейную компоновку. Расстояние между ближайшими концами двух воздушных мешков больше 0,2 м.

^[6]

Для небольших плоскодонных судов может использоваться метод бокового спуска на воду (см. рисунок А.4).

Подушки безопасности должны соответствовать требованиям ISO 14409 ^[4]

В зависимости от веса спускаемого на воду судна количество воздушных мешков, необходимых для этой операции, должно быть рассчитано по формуле (1):

${\displaystyle N=K_{1}{\frac {Qg}{C_{b}*R*L_{d}}}\quad \quad \quad (1)}$

где

N — количество воздушных мешков, используемых для спуска судна на воду;

K ₁ — коэффициент, в общем случае K ₁ ≥ 1,2;

Q — вес судна (тонн);

g — ускорение свободного падения (м/с2), g = 9,8;

C _b – коэффициент полноты спускаемого на воду судна;

R — допустимая удельная несущая способность пневмоподушек (кН/м);

L _d — длина контакта между днищем судна и корпусом воздушной подушки в средней части судна (м).

Для перестановки судна необходимо подготовить и предоставить от 2 до 4 дополнительных воздушных подушек.

Расстояние между центрами двух соседних воздушных подушек должно быть меньше или равно расстоянию, указанному в формуле (2), и равно или больше расстоянию, указанному в формуле (3).

${\displaystyle {\begin{align}&L/(N-1)\leq 6k\quad \quad \quad \quad \quad \quad (2)\\&L/(N-1)\geq \pi D/2+0,3\quad \quad (3)\end{align}}}$

где

L — фактическая длина днища судна, которое может соприкасаться с воздушными подушками (м);

N — количество воздушных мешков, используемых для спуска судна на воду;

k — коэффициент, k = 1 для стальных судов, k = 0,8 для деревянных, алюминиевых и стеклопластиковых судов;

D — номинальный диаметр подушек безопасности (м).

Уклон и длина эллинга определяются в зависимости от размеров судна и гидрологического состояния акватории.

Несущая способность стапеля должна быть как минимум в два раза больше рабочего давления воздушных подушек.

Для судов водоизмещением более 3000 тонн, длиной более 120 м стапель должен быть выполнен из железобетона, а разница высот между правым и левым бортами должна быть менее 20 мм. Для судов водоизмещением более 1000 тонн, но менее или равно 3000 тонн, или длиной более 90 м, но менее или равно 120 м стапель должен быть выполнен из цементобетона, а разница высот между правым и левым бортами должна быть менее 50 мм. Для судов водоизмещением не более 1000 тонн или длиной не более 90 м стапель может быть земляным откосом и должен быть уплотнен даже катками. Разница высот между правым и левым бортами должна быть менее 80 мм.

Главный слип должен обеспечивать автоматическое скольжение судна, когда судно снято с буксира. Вспомогательный слип должен определяться в зависимости от типа судна, уровня воды в момент спуска на воду, диаметра воздушных мешков и требований безопасности.

Для управления движением судна должен использоваться брашпиль. Буксирная система, состоящая из брашпиля , стального троса и набора шкивов, должна быть надежно закреплена на наземном якоре перед причалом.

В общем случае для спуска судна на воду следует выбирать медленный брашпиль. Скорость поворота брашпиля должна составлять от 9 м/мин до 13 м/мин.

Силы натяжения брашпиля и стального троса должны быть тщательно рассчитаны специалистами судостроительных верфей или компаний, производящих воздушные подушки.