本申請要求2013年11月26日提交的標題為“對海洋屏障與門系統(tǒng)的改進”的美國臨時申請No.61/908,936的優(yōu)先權(quán)，其通過整體引用的方式包含于此。

技術(shù)領(lǐng)域

本主題涉及海洋屏障與可移動門。本公開尤其適用于海洋屏障以用于阻止撞擊屏障的船的運動。

背景技術(shù)：

先前已經(jīng)開發(fā)了作為安全屏障系統(tǒng)的用于陸地和/或水上的結(jié)構(gòu)。此結(jié)構(gòu)通常地旨在使侵入物體止動，并且范圍從阻擋物體的前進的厚的固體壁到安全區(qū)域，以使物體的推進機構(gòu)癱瘓。這些結(jié)構(gòu)通常展現(xiàn)了顯著的缺點。首先，如期望的并且在期望時，安裝并建造這些結(jié)構(gòu)通常是麻煩且耗時的。其次，在它們經(jīng)受侵入物體的撞擊以后，它們難以或者甚至不能維護和/或維修。第三，它們通常不能調(diào)節(jié)到不同需要與情形。

在圖1中示出了并且在2012年8月15日提交的美國專利申請No.13/586,270公開并且以US 2013/0119334公布了改進的海洋屏障的一種解決方案，其由此通過整體引用的方式包含于此。圖1的海洋屏障1400包括連續(xù)褶狀的兩行1401、1402第一與第二相應多個浮力面板1110，以形成菱形屏障。多個外側(cè)鉸接件1120與多個內(nèi)側(cè)鉸接件1420將相鄰面板1110的相對側(cè)面以相鄰面板間包括的角度A彈性地連接，以形成連續(xù)褶狀的兩行1401、1402，使得鉸接件1120、1420布置在第一、第二與第三基本上平行行1410a-c中。

多個第一撞擊纜線1430附接到第一行褶狀面板1401的相對端并且穿過第一行鉸接件1410a中的鉸接件1120中的每個。多個第二撞擊纜線1430附接到第二行褶狀面板1402的相對端并且穿過第三行鉸接件1410c中的鉸接件1120中的每個。在此實例中，具有與褶狀行1401、1402中的每個相關(guān)的五個撞擊纜線1430，并且它們是基本上彼此平行的。撞擊纜線1430例如包括鋼絲繩。

當屏障1400在水1440體中浮動并且移動的船(通過箭頭1450表示)撞擊附接到面板1110的第一褶狀行1401的多個第一撞擊纜線1430中的一個或多個時，撞擊纜線1430偏轉(zhuǎn)以將撞擊力傳送到繼而接合水1440的第一褶狀行1401的多個第一面板1110中的一個或多個和繼而接合水1440的第二褶狀行1402的多個第二面板的一個或多個，以將撞擊力傳送到水1440并且阻止船1450的運動。

同樣地，如果船撞擊附接到第二褶狀行1402的多個第二撞擊纜線1430中的一個或多個，撞擊力的負載路徑將是類似的，但是處于相反方向。由此，在撞擊過程中，面板1110在撞擊點周圍被拉回并且與水1440接合以使撞擊力消散。

圖1的海洋屏障是對先前屏障的巨大改進，但是并未優(yōu)化為最大有效性。例如，由于撞擊纜線1430剛性地附接在屏障的相對端并且簡單地穿過鉸接件1120，在船的撞擊的初始時刻，撞擊纜線1430不能有利地用于控制將撞擊力傳送到屏障，以便更有效地且更可靠地阻止交通工具的運動。直到它們朝向鉸接件1420的中間行偏轉(zhuǎn)并且伸展顯著量(通常是幾英尺)，以使力傳送到屏障1400的端部，它們才能控制撞擊力到屏障的傳送。

此外，圖1的屏障1400主要地用于制止小船攻擊。較大船將最有可能在屏障1400上方運行并且潛在地受到延遲并且陷在屏障1400中，但是可以不被屏障1400捕獲。

存在對于具有改進的能量吸收管理以增加其有效性與可靠性的海洋屏障的需要。還具有對于能夠捕獲相對大的船的海洋屏障的需要。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本公開提供了解決上述需要的海洋安全屏障系統(tǒng)。

實施方式包括海洋屏障，此海洋屏障包括多個第一基本上豎直面板，此面板中的每個都具有有浮力的底部部分，與一對相對側(cè)面。多個鉸接件，其將面板中的第一個面板的側(cè)面彈性地連接到面板的相鄰第二個面板的側(cè)面，使得第一面板和第二面板之間具有夾度，以形成有浮力的連續(xù)的第一行褶狀面板，使得鉸接件布置在第一基本上平行行與第二基本上平行行中。第一行鉸接件中的每個鉸接件都包括多個彈性部分以及基本上剛性網(wǎng)連接部分。包括多個基本上平行、基本上水平的撞擊纜線的撞擊網(wǎng)附接到第一行鉸接件中的每個鉸接件的網(wǎng)連接部分，并且撞擊纜線的相對端每個都具有剛性地附接至其的纜線止動件。第一行鉸接件的網(wǎng)連接部分以預定張力可附接到撞擊纜線，使得當屏障在水體中浮動并且移動的船撞擊此撞擊網(wǎng)時，撞擊力致使撞擊纜線相對于網(wǎng)連接部分移動，以將撞擊力的一部分傳送到連接部分，直到纜線止動件與鄰近纜線止動件的網(wǎng)連接部分的相應網(wǎng)連接部分接合，并且在纜線止動件與網(wǎng)連接部分中的相應網(wǎng)連接部分接合以后，撞擊力傳送到繼而與水接合以將撞擊力傳送到水的多個第一面板中的一個或多個，以阻止船的運動。

實施方式還可以包括屏障，其中鉸接件的彈性部分每個都包括柔性中間部分與一對相對的外部小面部分，其中所述小面部分中的一個用于接合在所述面板的一個中的小面軌道，以將所述彈性部分附接到所述面板中的一個，并且另一個小面部分用于接合所述第一行鉸接件中的一個的所述網(wǎng)連接部分中的一個的小面軌道以將所述彈性部分附接到所述網(wǎng)連接部分中的一個。

實施方式還可以包括屏障，其中內(nèi)側(cè)鉸接件中的每個都包括基本上豎直的中間柱，并且此屏障還包括從內(nèi)側(cè)鉸接件中每個的中間柱的頂面向上地延伸的纜線支撐桿；以及在纜線支撐桿之間基本上水平地延伸的上撞擊纜線。當船撞擊第一撞擊網(wǎng)或第二撞擊網(wǎng)時，上撞擊纜線用于撞擊移動的船的上部結(jié)構(gòu)或甲板傳動裝置，以阻止船的運動。

當結(jié)合附圖考慮時，通過下面的描述公開主題的實施方式的目的與優(yōu)點將變得顯而易見。

附圖說明

下面將參照附圖詳細地描述下文的實施方式，其中，相同的附圖標記表示相同元件。附圖不一定按比例繪制。在適用情況下，一些特征可以不示出以有助于描述基本特征。

圖1是海洋屏障的立體圖。

圖2a是示意性地示出根據(jù)多個實施方式的示例性海洋屏障的立體圖。

圖2b是示意性地示出圖2a的海洋屏障的俯視圖。

圖3a-e示意性地示出了根據(jù)本公開的示例性撞擊網(wǎng)附接實施方式。

圖4a是根據(jù)本公開的海洋屏障的立體圖。

圖4b是示意性地示出圖4a的海洋屏障的俯視圖。

圖5a和圖5b是根據(jù)本公開的屏障鉸接件的立體圖。

圖6是根據(jù)多個實施方式的用于海洋屏障的彈性鉸接部分的分解立體圖。

圖7是示出圖6的彈性鉸接部分如何裝配到根據(jù)本公開的海洋屏障的立體圖。

圖8和圖9示出了裝配到根據(jù)本公開的海洋屏障的圖6的鉸接件。

圖10-圖11d示出了根據(jù)本公開的大型船捕獲系統(tǒng)。

圖12示出了圖10-圖11d的大型船捕獲系統(tǒng)的性能的圖表。

圖13示出了圖10-圖11d的大型船捕獲系統(tǒng)的性能。

具體實施方式

應該理解的是，這里描述的原理不限于應用到在下面描述中闡述或者在下面附圖中示出的部件的構(gòu)造或布置的細節(jié)。此原理可以體現(xiàn)在其它實施方式中并且可以以多種方式實施或執(zhí)行。此外，應該理解的是，這里使用的措辭與術(shù)語是出于描述的目的并且不應被視為限定。

這里公開的是海洋屏障與門系統(tǒng)，其包括先進的能量吸收管理技術(shù)以用于改進的有效性與可靠性，以及捕獲諸如漁船的相對大的船的能力。

撞擊網(wǎng)放出

現(xiàn)在將參照圖2a-圖b詳細描述本公開的實施方式。海洋屏障100包括裝配為形成鋸齒狀(即，褶狀)屏障的多個第一基本上豎直面板110，面板110中的每個都具有一對相對側(cè)面110R和110L。面板110中的每個都包括框架111，此框架包括金屬并且具有從一個主要表面延伸到另一個主要表面的通孔112以允許水與風通過面板；封裝框架111的塑料涂層；以及在框架111的底部處的浮力部分113。浮力部分113可以與框架111成一體，或者是附接到框架111的單獨結(jié)構(gòu)。

多個鉸接件120每個都將面板110的第一個的外側(cè)彈性地連接到面板110的相鄰第二個的一側(cè)，在其間具有夾角A，以形成浮動的連續(xù)第一行褶狀面板101，使得外側(cè)鉸接件120布置在基本上平行的第一與第二行140a,140b中。如在外側(cè)鉸接件120的特寫視圖的圖3a中最佳看到的，每個外側(cè)鉸接件120都包括多個彈性部分121，諸如包括橡膠；以及基本上剛性網(wǎng)連接部分122，諸如擠制鋁材柱。

包括多個基本上平行、基本上水平的撞擊纜線130a的撞擊網(wǎng)130附接到第一行鉸接件中的鉸接件120中的每個的網(wǎng)連接部分。在圖2a-圖2b中示出的實施方式中，在撞擊網(wǎng)130中具有四個水平撞擊纜線130a，并且它們基本上彼此平行。撞擊網(wǎng)130例如包括鋼絲繩。如圖3c中所示并且在下面詳細說明的，為了容易裝配與替換，網(wǎng)130是分段的；例如根據(jù)在這里稱作為“分體柱”的網(wǎng)連接部分122a的屏障100的每五個“褶”，。五個褶長的網(wǎng)段100a的各水平撞擊纜線130a的端部都具有型鍛的鋼止動件130b(參見圖3c)。

現(xiàn)在參照圖3a-e，網(wǎng)130的基本上水平線撞擊纜線130a通過U螺栓300附接到屏障的外側(cè)鉸接件120的網(wǎng)連接部分122。U螺栓300中的每個都壓在鋼纜130a上，以抵靠網(wǎng)連接部分122保持鋼纜130a。圖3a示出了經(jīng)由U螺栓300安裝在外側(cè)鉸接件120的網(wǎng)連接部分122上的五個褶的網(wǎng)段100a的中間的撞擊網(wǎng)130。

在圖3b中示出其實例的U螺栓300用于局部地保持網(wǎng)130的張力，由此防止在網(wǎng)連接部分122之間的網(wǎng)中的凹陷(網(wǎng)連接部分122中的每個都具有一組用于保持纜線130a的U螺栓300)。通過在網(wǎng)/U螺栓接口上保持標稱張力，網(wǎng)130可以在適當位置中以在有利于影響船鼻的捕獲的點處接收高速船的撞擊。U螺栓300每個都具有聚合物板301與作為隔離件的插入件302以使網(wǎng)103和U螺栓300與柱122隔離。如圖3c和圖3d中所示，每個水平撞擊纜線的型鍛端130b和幾英寸額外纜線與U螺栓/網(wǎng)接口區(qū)域隔開，所述附圖描述了五個褶段100a之間的接合，其特征是“分體”網(wǎng)附接部分122a包括附接到彼此的兩個柱122b。

在圖3e中示出了五個菱形段100a之間的接合部的另選實施方式，其特征在于，如在圖3c和圖3d的實施方式中，在分體柱122a上的偏離U接合部300以使硬件最小化，并且還包括多余夾具310以固定線130a。還應該指出的是，網(wǎng)狀物130和附接夾具310經(jīng)由U螺栓300的聚合物板301和插入件302與柱122b、122b隔離。

再次參照圖2a-b，第一行鉸接件140a的網(wǎng)連接部分122、122a以預定張力附接到撞擊纜線130a(例如經(jīng)由U螺栓300抵靠網(wǎng)連接部分122、122a(即網(wǎng)連接部分的柱)按壓撞擊纜線130a)，使得當屏障100在水150體中浮動與通過箭頭160表示的移動的船撞擊此撞擊網(wǎng)130時，撞擊力致使撞擊纜線130a相對于網(wǎng)連接點(即，網(wǎng)/U螺栓接口)移動，以將撞擊力的一部分傳送到網(wǎng)連接部分122、122a，直到纜線止動件130b與網(wǎng)連接部分122、122a的U螺栓300中的相應那個接合。在纜線止動件130b與U螺栓300接合以后，撞擊力傳送到多個第一面板110中的一個或多個，其繼而與水150接合以將撞擊力傳送到水150以阻止船160的運動。在圖2b中通過線X、Y和Z示出了移動的船的撞擊力的加載路徑，描述了當其從撞擊纜線130(線X)移動到面板110(線Y)以及鉸接件120(線X和Z)時的撞擊力。由此，在撞擊過程中，面板110被在撞擊點周圍拉回并且與水150接合以使撞擊力消散。

由此，當?shù)挚科琳?00的網(wǎng)130的面發(fā)生高速船撞擊時，船的船首纏結(jié)在網(wǎng)的鋼纜構(gòu)造中。船撞擊的動能通過網(wǎng)傳送到屏障的全部，當網(wǎng)被在船首周圍拉回時，此網(wǎng)開始能量傳送。根據(jù)船構(gòu)造，屏障的鋼纜可以撕裂船的船體，阻止船的向前移動并且顯著地損壞它。

當撞擊網(wǎng)時，每個水平撞擊纜線130a都朝向撞擊點拉動，并且纜線130a被拉動通過U螺栓300，每個動作都類似作用在網(wǎng)的水平纜線130a上的摩擦制動。U螺栓300允許纜線130a放出，直到它們達到在纜線的端部上的型鍛的止動件130b。僅在高速船撞擊的極端情形中發(fā)生纜線放出的啟動，并且開始通過摩擦釋放動能。當水平纜線130a達到它們的型鍛硬止動件130b時，外側(cè)柱122與面板110繼而被朝向撞擊船160拉動。這增強了船160的梁的捕獲并且開始將能量傳送到屏障系統(tǒng)100的剩余部分。

應該理解的是，與圖1中示出的構(gòu)造類似，公開的網(wǎng)分割與附接技術(shù)還可用于具有成行的以菱形構(gòu)造的屏障面板的公開的屏障的實施方式中?，F(xiàn)在將參照圖4a-圖5描述這些實施方式。在此實施方式中，海洋屏障400包括連續(xù)褶狀的兩行401、402相應多個第一與第二面板110以形成菱形屏障。多個外側(cè)鉸接件120，與多個內(nèi)側(cè)鉸接件420(其將在下面進一步描述)彈性地連接相鄰面板110的相對側(cè)面，在其間具有夾角A用于形成連續(xù)的褶狀行401、402，使得鉸接件120、420布置在基本上平行的第一、第二與第三行410a-c中。如上面說明并且在圖3a中示出的，每個外側(cè)鉸接件120都包括諸如橡膠的多個彈性部分121，與諸如擠制鋁材柱的基本上剛性網(wǎng)連接部分122。

包括多個基本上平行、基本上水平的第一撞擊纜線130a的第一撞擊網(wǎng)430a附接到第一行鉸接件410a中的鉸接件120中的每個的網(wǎng)連接部分122。包括多個基本上平行、基本上水平的第二撞擊纜線130a的第二撞擊網(wǎng)430a附接到第三行鉸接件410c中的鉸接件120中的每個的網(wǎng)連接部分122的每個。撞擊纜線430a-b例如包括鋼絲繩。如圖3c中所示，為了容易裝配與替換，網(wǎng)430a和430b是分段的；例如根據(jù)外側(cè)鉸接件的網(wǎng)連接部分122a的屏障400的每五個“菱形”。五個菱形長的網(wǎng)段400a的每個撞擊纜線130a的端部都具有鍛造的剛止動件130b。

如上面參照圖3a-e所描述的，第一與第二撞擊網(wǎng)430a-b的基本上水平的鋼絲撞擊纜線130a通過U螺栓300附接到屏障的外側(cè)鉸接件120的網(wǎng)連接部分122。U螺栓300中的每個都壓在鋼纜130a上，抵靠外側(cè)鉸接件120的網(wǎng)連接部分122、122a保持該鋼纜130a。此外如上所述，U螺栓300用于局部地保持網(wǎng)430a-b的張力，由此防止網(wǎng)中的凹陷，并且將網(wǎng)布置在適當位置處以在有利于影響船鼻的捕獲的點處接收高速船的撞擊。

第一行鉸接件410a的網(wǎng)連接部分122、122a以預定張力附接到第一撞擊網(wǎng)430a的撞擊纜線130a(例如，經(jīng)由U螺栓300抵靠網(wǎng)連接部分122、122a的柱按壓撞擊纜線130a)，使得當屏障400在水440體中浮動并且通過箭頭450表示的移動的船撞擊第一撞擊網(wǎng)430a時，撞擊力致使其撞擊纜線130a相對于網(wǎng)連接點(即，網(wǎng)/U螺栓接口)移動，以將撞擊力的一部分傳送到網(wǎng)連接部分122、122a，直到纜線止動件130b與網(wǎng)連接部分122、122a的U螺栓300中的相應那個接合。在纜線止動件130b與U螺栓300接合以后，撞擊力傳送到第一褶狀行401的多個第一面板110中的一個或多個，這繼而與水440接合，并且到第二褶皺行402的多個第二面板110的一個或多個，其繼而與水440接合，以將撞擊力傳送到水440并且阻止船450的運動。在圖4b中通過線L、M和N示出了移動的船的撞擊力的加載路徑，描述了當其從撞擊網(wǎng)430a(線L)移動到面板110(線M)以及鉸接件120與420(線L和N)時的撞擊力。

同樣地，第三行鉸接件410c的網(wǎng)連接部分122、122a以預定張力附接到第二撞擊網(wǎng)430b的撞擊纜線130a(例如，經(jīng)由U螺栓300抵靠網(wǎng)連接部分122、122a的柱按壓撞擊纜線130a)，使得當在屏障400在水440體中浮動并且通過箭頭450表示的移動的船撞擊附接到第二褶狀行402的第二撞擊網(wǎng)430b時，撞擊力致使第二撞擊網(wǎng)430b的撞擊纜線130a相對于網(wǎng)連接點移動，以將撞擊力的一部分傳送到網(wǎng)連接部分122、122a，直到纜線止動件130b與網(wǎng)連接部分122、122a的U螺栓300中的相應一個接合。在纜線止動件130b與U螺栓300接合以后，撞擊力的加載路徑將是類似的，但是沿著與圖4b中示出的線L、M、N相反的方向。由此，在撞擊過程中，面板110被在撞擊點周圍拉回并且與水接合以使撞擊力消散。

現(xiàn)在將參照圖5a描述內(nèi)側(cè)鉸接件420。每個內(nèi)側(cè)鉸接件420都用于將四個面板110接合在一起，并且包括諸如擠制鋁材柱的豎直金屬中心柱420a，以及附接到中間柱420a的諸如橡膠的多個彈性部分420b。每個彈性部分420b都用于附接到面板110的四個中的每個的一側(cè)。彈性部分420b包括橡膠，諸如具有范圍從50-80的硬度值的EDPM。

絞盤放出

公開的屏障的外側(cè)鉸接件120與內(nèi)側(cè)鉸接件420是彈性的以使面板110能夠從其中面板110在的相鄰面板在其間布置有夾角A的展開位置移動到其中面板110基本上彼此平行的的收回位置。由于公開的屏障是可收回的，它們可用作門；例如，以允許船進出由屏障保護的區(qū)域。

一旦船撞擊公開的屏障，動能就通過屏障結(jié)構(gòu)面板內(nèi)的多個機構(gòu)、浮動件、鉸接件與柱傳送到圍繞屏障的水中。當屏障用作門時，在撞擊點處傳送的能量的一部分也被通過此結(jié)構(gòu)的中間柱傳送到諸如牽引和接觸網(wǎng)纜線的纜線或多個纜線，以用于打開與閉合門。拖拉與懸鏈纜線附接到打開與閉合絞盤，當其用作海上門時其打開與閉合屏障。

在門構(gòu)造中使用的傳統(tǒng)的絞盤都具有摩擦制動器。通過在制動器上設置初始張力在要求打開與閉合門的標稱操作張力和作用在此結(jié)構(gòu)上的環(huán)境力以上，但是在船撞擊中經(jīng)歷的高張力以下，在撞擊過程中絞盤纜線放出。絞盤放出通過摩擦釋放撞擊的動能，并且允許絞盤免于在撞擊過程中施加到系統(tǒng)的力，以便在撞擊以后保持其操作。

在撞擊過程中允許的纜線放出的量通過改變在絞盤上的制動摩擦的設置是可調(diào)節(jié)的。使用者具體規(guī)定考慮危險的船并且根據(jù)具體規(guī)定的船速與質(zhì)量設定制動摩擦，以允許將屏障調(diào)整以適應發(fā)展的危險。例如，致動摩擦可以設置為期望的最高能量撞擊。在此情形中，較低能量撞擊局部地通過網(wǎng)而不是絞盤吸收，而高能量撞擊局部地使用網(wǎng)并使用絞盤。控制絞盤纜線的放出還允許控制屏障的偏移距離。在水道空間有限的一些位置中保持最小偏移距離是重要的。

再次參照圖2a-b，由于它們的彈性，鉸接件120使面板110能夠從其中面板110中的相鄰面板在其間布置有夾角A的展開位置移動到其中面板110基本上彼此平行的收回位置。具有傳統(tǒng)摩擦制動器的第一絞盤170剛性地安裝在地面上或者固定浮標上。第一拖拉纜線175a附接到成行的鉸接件120中的一行的端部鉸接件120e并且經(jīng)過此行鉸接件的其它鉸接件120，以便通過操作第一絞盤170使面板110從展開位置移動到收回位置。當面板處于展開位置中并且移動的船160撞擊撞擊網(wǎng)中的一個并且屏障將撞擊力傳送到水時，通過操作第一絞盤的摩擦制動器使第一拖拉纜線從第一絞盤放出，以吸收撞擊的動能的一部分。

此外如圖2b中所示，還提供具有摩擦制動器的剛性安裝的第二絞盤180。第二拖拉纜線175b附接到第二絞盤180并且附接到成行的鉸接件120中的一行的端部鉸接件120e，以便通過操作第二絞盤180將面板110從收回位置移動到展開位置。當面板110位于展開位置中并且移動的船160撞擊此撞擊網(wǎng)130并且屏障100將撞擊力傳送到水150時，通過操作第二絞盤180的摩擦制動器使第二拖拉纜線175b從第二絞盤180放出，以吸收撞擊的動能。

與外側(cè)鉸接件120類似，內(nèi)側(cè)鉸接件420是彈性的以使面板110能夠從其中面板110的相鄰面板在其間布置有夾角A的展開位置移動到其中面板110基本上彼此平行的收回位置。再次參照圖4b，具有傳統(tǒng)摩擦制動器的第一絞盤460剛性地安裝在地面上或者在固定浮標上。第一拖拉纜線465a附接到成行的內(nèi)側(cè)鉸接件420的端部鉸接件420e并且穿過此行鉸接件的其它鉸接件420，以將面板110從展開位置移動到收回位置。當面板110處于展開位置中并且移動的船450撞擊撞擊網(wǎng)430a、430b中的一個并且屏障400將撞擊的力傳送到水440時，通過操作第一絞盤460的摩擦制動器第一拖拉纜線165a從第一絞盤460放出，以吸收撞擊動能的一部分。

此外如圖4b中所示，還提供具有摩擦制動器的剛性安裝的第二絞盤470。第二拖拉纜線465b附接到第二絞盤470并且附接到成行的鉸接件420中的端部鉸接件420e，以便通過操作第二絞盤470將面板110從收回位置移動到展開位置。當面板110位于展開位置中并且移動的船450撞擊撞擊網(wǎng)430a、430b中的一個，并且屏障400將撞擊力傳送到水440時，通過操作第二絞盤470的摩擦制動器使第二拖拉纜線465b從第二絞盤470放出，以吸收撞擊的動能的一部分。

屏障鉸接件

外側(cè)鉸接件120與內(nèi)側(cè)鉸接件420對于這里描述的用于使屏障面板接合到彼此的屏障與門系統(tǒng)的功能性是重要的，并且提供柔性以允許屏障吸收撞擊并且當用作門時打開與閉合。圖5a和圖5b示出了在通常屏障組件中的鉸接件的位置。在一些實施方式中，鉸接件120、420包括諸如60硬度EPDM材料的橡膠的彈性部分。鉸接件的示例性橡膠彈性部分具有大約40cm寬、45cm高與10cm厚的尺寸，并且具有大約14kg的質(zhì)量。

圖6中示出根據(jù)一個實施方式的鉸接組件的彈性部分600的分解圖。每個彈性部分600都具有上彈性部分600a與下彈性部分600b，兩者都具有表現(xiàn)為大部分彎曲的中間部分610，以及一對相對的外部小面部分620。現(xiàn)在參照圖7到圖9，小面部分620中的一個用于接合(例如，滑入)擠制梁的小面軌道114，該小面軌道114附接(例如，焊接)到屏障面板110以將彈性部分附接到面板110。另一個小面部分620用于滑入外部鉸接件120中的一個的網(wǎng)連接部分122中，或者與內(nèi)側(cè)鉸接件420中的一個的柱420a中的小面軌道421接合。

諸如3/4英寸鋁桿的保持桿630插入到成型在每個橡膠彈性部分600的每個小面部分620中的縱向通孔中，以將彈性部分600相應地保持在屏障面板的小面軌道114、123、421、外側(cè)鉸接件或內(nèi)側(cè)鉸接件中。薄金屬間隔件640在上彈性部分600a與下彈性部分600b之間布置在桿630上，并且薄金屬“接合板”650布置在桿630的端部并且用作支撐板，以便桿保持銷釘660插入通過在桿630中鄰近它們端部的橫向孔以將桿630保持在橡膠彈性部分600的小面部分620中的適當位置中。

彈性部分600每個都通過將它們滑入到焊接到屏障面板110中一個的梁的小面軌道114中，以及將它們滑入到外側(cè)鉸接件120的一個的網(wǎng)連接部分122的小面軌道123中或者內(nèi)側(cè)鉸接件420中一個的中間柱420a的小面軌道421中，并且經(jīng)由抵靠接合板650支撐的捕獲螺栓670與螺母將它們固定在軌道中來安裝。兩個彈性部分600彼此隔開并且經(jīng)由間隔件680保持在適當位置處，以便對彎曲提供最大阻力。

大型船捕獲系統(tǒng)

本公開的其它實施方式涉及可使用在此參照圖1-圖9描述以及在2012年8月15日提交的未決美國專利申請No.13/586,270的海洋屏障和門的大型船捕獲系統(tǒng)，該未決美國專利申請通過整體引用的方式包含于此。盡管這些屏障主要地設計為阻止小船攻擊，但這里公開了設計為使大型船不能行進或延遲的屏障的式樣。

在這些實施方式中，纖維繩(諸如包括Spectra^TM或Dyneema^TM繩)成角度地布置在先前公開的一個屏障上方，在水上方的定向與高度設計為擊打攻擊船的甲板傳動裝置與駕駛室，以使船在經(jīng)過屏障的限定距離上方停止。纖維繩是大直徑，即不小于40mm，并且除了這些合成繩的固有的切割阻力與強度，當對手試圖切斷繩以便大型船破壞屏障時，它們還提供了大量的時間延遲。

具有大傾角船首的大型船將最可能在包括先前公開的屏障的任意屏障上方運行，并且潛在地受到遲延并且卡在屏障中。然而，通過增加支柱與足夠強的繩，可以捕獲到大型船。根據(jù)實施方式，將繩(例如，參見圖10)布置在水上方2.5-7m之間的高度處，以使甲板傳動裝置與駕駛室與捕獲繩對齊。此外，如果大型船超越屏障，那么屏障(例如，鋼絲繩等)將會纏結(jié)在船的推進器與船舵中，提供使大的攻擊船停止的第二方法。

一個實施方式的大型船捕獲系統(tǒng)是當在適當位置中時增加在現(xiàn)有屏障上的單元以擴大其容量?，F(xiàn)在將參照圖11a-d描述實例，其示出了包括到在全部相關(guān)方面與圖1的屏障1400類似的屏障中的大型船捕獲系統(tǒng)1000。纜線支撐桿1010從內(nèi)側(cè)鉸接件1420中每個的中間柱1020的頂面向上延伸，并且上撞擊纜線1030在纜線支撐桿1010之間基本上水平地延伸。上撞擊纜線1030布置在水上方2.5m與7m之間，并且可以包括具有至少40cm直徑的Spectra^TM或Dyneema^TM纖維繩或等效的高韌性纖維繩。當船撞擊第一或第二撞擊網(wǎng)1430時，上撞擊纜線1030用于撞擊移動的船的上部結(jié)構(gòu)或甲板傳動裝置，以阻止船的運動。當與船撞擊時，每個纜線支撐桿1010都用于與相關(guān)的中心柱1020斷開。

在圖11c中示出的公開的大型船捕獲系統(tǒng)的一些實施方式中，纜線支撐桿1010是中空管，并且系統(tǒng)1000還包括布置在纜線支撐桿1010內(nèi)的多個繩停留件1040，繩停留件1040中的每個都在一端附接到上撞擊纜線1030并且在另一端附接到延伸通過中心柱2010到用于屏障1400的錨定件的下纜線1050。上撞擊纜線1030沿著屏障1400的長度穿過各豎直繩停留件1040的軟眼1040a。每個繩停留件1040還在其基部處具有軟眼1040b。豎直繩停留件1040，例如是與上撞擊纜線1030具有相同直徑，或者相等強度。繩停留件1040由此位于屏障1400的各“X框架”的中間。系縛到X的中心提供了豎直繩停留元件1040的相等間距，以將大型船捕獲系統(tǒng)1000縱向地系縛到屏障1400的最強部分中，包括中間鋁柱1020與穿過它們的鋼制水平纜線1050。

在這些實施方式中的豎直管1010每個都用作支撐上撞擊纜線1030的支柱，并且給繩停留件1040中的一個提供了容納。管子1010由輕質(zhì)鋁或塑料組成，并且在水上方一定高度處將繩停留件1030支撐在屏障1400上方，以便通過將此水平上撞擊纜線1030保持在適當高度處以捕獲船的傳動裝置與駕駛室使此結(jié)構(gòu)能夠阻止或延遲大型船。通過多個豎直繩1040從大型船捕獲系統(tǒng)1000到屏障1400的此加載路徑便于動能快速且有效地通過屏障1400傳送到圍繞此結(jié)構(gòu)的水中。

通常的漁船可以具有水位線以上2.5m到5m之間的船首高度，這可以允許此船騎在撞擊時跨在屏障結(jié)構(gòu)上方。通過包括大的船捕獲系統(tǒng)1000，圖11a-d中示出的類型的屏障例如可以對抗此威脅。換句話說，達到水上方高達7米高度的安裝的捕獲繩系統(tǒng)1000將通過纏結(jié)甲板傳動裝置與上部結(jié)構(gòu)延遲攻擊漁船。上撞擊纜線1030例如通過輕質(zhì)鋁支撐桿1010升高到水上方例如4.9米，并且輕質(zhì)鋁支撐桿1010以例如3.9米間距的規(guī)則間距固定到屏障1400(圖11d)的中間柱1020。在各連接點處，鋼絲繩停留件1040例如連接到一個或多個懸鏈和拖拉纜線1050，使得上撞擊纜線1030能夠利用在屏障1400的容量與能量消散能力。

在其中大型船撞擊屏障1400的撞擊場景中，此船開始超越屏障1400，并且其甲板傳動裝置與駕駛室纏結(jié)在大直徑上撞擊纜線1030中。大型船的撞擊的動能沿著屏障1400的長度、通過上撞擊纜線1030傳送到豎直定向的繩停留件1040。繩停留件1040系縛到由屏障1400使用的鋼拖拉纜線1050以作為海上門打開與閉合，該繩停留件1040穿過內(nèi)側(cè)鉸接件420的中間柱1020到屏障1400的錨定件。

大的船捕獲系統(tǒng)可以包括多個繩，其被捆綁或具有在水上方的在交錯高度處的水平撞擊纜線，以優(yōu)化與目標船的接合。豎直繩停留件1040可以具有與上撞擊纜線1030相同的構(gòu)造，相同的強度與伸長率，或者可以調(diào)節(jié)為促進進一步伸長，由此優(yōu)化能量吸收與傳送。

在上面的實施方式中，大型船捕獲系統(tǒng)1000直接地系縛到下面的屏障1400中。在其它實施方式中，其在屏障的端部處系縛到獨立的錨定件中。

本領(lǐng)域中的技術(shù)人員將會理解的是，公開的大型船捕獲系統(tǒng)還可用于上面參照圖4a-圖9描述的屏障，其包括上面參照圖3a-e描述的撞擊網(wǎng)放出特征。在這些實施方式中，纜線支撐桿1010從內(nèi)側(cè)鉸接件420中每個的中間柱420a的頂面或者從外側(cè)行鉸接件410a、410c的外側(cè)鉸接件120中的每個的網(wǎng)連接部分122、122a的柱向上地延伸。

現(xiàn)在將描述公開的大型船舶捕獲系統(tǒng)的實例的性能。利用FEA方法來驗證大型船捕獲系統(tǒng)的結(jié)實度。此系統(tǒng)包括放置在屏障的頂部上方2.5米的最小50mm直徑的上撞擊纖維繩，導致水面上方的4.9m的總高度。通過剛性、斷開鋁管保持鋼絲繩停留件將此繩保持在適當位置處。此桿設計為在撞擊時斷開，保持鋼絲繩完整并且50mm纖維繩纏結(jié)在船上部結(jié)構(gòu)中。

以15海里/小時的70噸船的全部動能是1,891kJ?？梢栽O想在碰撞過程中此推進器將保持接合。與此尺寸的船相關(guān)的推力大約是110KN(24,700lbf)。由此，此撞擊用于分析動能以及與船相關(guān)的持續(xù)的推力。由于相對緩慢的船速，假設最大能量在1.5秒內(nèi)傳送到屏障，以0.5秒施加峰值力。

圖12描述了在撞擊事件過程中的拖拉纜線張力。屏障設計允許絞盤制動器滑動以例如222KN(50,000Ibf)遷移系統(tǒng)中的力。在模擬撞擊以后的3秒內(nèi)，作用在絞盤系統(tǒng)上的全部力都在制動滑動以下，這阻止船移動。

在張力下的絞盤制動器的滑動允許通過屏障消散碰撞事件的初始脈沖載荷。當張力回落到基準以下時，制動器使船接合并且拖延。如圖13中所示，將上撞擊繩固定到鄰近撞擊點的屏障的豎直鋼絲繩保持件被觀察為故障。然而，剩余的豎直停留件是完整的，保持漁船接合并且需要它拉動屏障，這顯著地降低了其速度。當達到制動器滑動點時，船的向前運動被阻止。

因此，顯而易見的是根據(jù)本發(fā)明提供了用于海洋屏障系統(tǒng)的能量吸收管理技術(shù)。盡管已經(jīng)結(jié)合多個實施方式描述了本發(fā)明，明顯的是多種另選、修改與變型對于本應用領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員來說將是顯而易見的。因此，申請人旨在于本發(fā)明的精神與范圍內(nèi)包括全部此種另選、修改、等效、以及變型。