Гидроаэродинамическое судно "ветроволноход"

 

Использование: изобретение относится к судостроению и касается конструирования экологически чистых судов, имеющих возможность их удержания в одной точке акватории за счет гидроаэродинамических сил при воздействии волнения моря и ветра. Сущность изобретения заключается в том, что судно оборудовано управляемыми подводными крыльями, создающими тягу на волнении, и расположенными побортно поворотными парусами, центры бокового давления которых расположены в одной поперечной плоскости с центром бокового давления гидродинамического руля. Паруса могут быть выполнены жесткими. Они могут снабжаться приводами поворота вокруг оси мачты. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к судостроению, а именно к судам, использующим для движения экологически чистые, возобновляемые источники энергии морские волны и ветер.

Известно гидроаэродинамическое судно, содержащее корпус, парус и вертикальное подводное крыло, создающее тягу за счет ветрового дрейфа судна.

Недостатками известного судна является то, что оно не может удерживаться в одной точке акватории при противодействии ветровому и волновому дрейфу только за счет гидроаэродинамических сил, которое бывает необходимо в аварийных случаях, а также при проведении работ в районах, где постановка судна на якорь невозможна, что снижает эксплуатационные качества судна.

Цель изобретения повышение эксплуатационных качеств судна путем обеспечения удержания его в одной точке акватории при воздействии волнения моря и ветра.

Указанная цель достигается тем, что гидроаэродинамическое судно снабжено дополнительными управляемыми подводными крыльями для получения тяги за счет качки судна и волнения моря, а также по крайней мере одним дополнительным парусом, причем паруса расположены побортно, а их центры бокового давления в одной поперечной плоскости с центром бокового давления вертикального подводного крыла, при этом паруса могут быть выполнены жесткими, поворотными и снабжены приводом поворота вокруг оси мачты.

На фиг. 1 показан боковой вид гидроаэродинамического судна; на фиг.2 то же, вид в плане.

В носу плавучего корпуса 1 гидроаэродинамического судна или ветроволнохода установлен бульб 2 с волновым движителем, содержащим подводные крылья 3, соединенные с баллером 4. В корме на палубе побортно установлены жесткие паруса 5, выполненные в виде профилированных крыльев, жестко соединенные с поворотными мачтами 6 с приводами поворота.

Ниже конструктивной ватерлинии (КВЛ) установлены гребной винт 7 и гидродинамический руль 8, предназначенные для обеспечения хода и управления на тихой воде и при швартовке ветроволнохода, причем центры бокового давления (ЦБД) парусов 5 и руля 8 расположены в одной поперечной плоскости.

Эксплуатация ветроволнохода осуществляется следующим образом.

При движении ветроволнохода навстречу волне и ветру или при волне и ветре с острых носовых курсовых углов паруса 5 устанавливают вдоль набегающего потока воздуха, обусловленного как ветром, так и движением ветроволнохода. Тяга создается волновым движителем, работающим в автоматическом режиме за счет продольной качки и волнения моря. Стабилизация курса судна обеспечивается автоматически при помощи жестких парусов 5, которые работают как флюгеры, а корректировка курса может осуществляться как поворотом жестких парусов 5, так и поворотом гидродинамического руля 8.

При боковом направлении волны и ветра жесткие паруса 5 устанавливают с углом атаки к набегающему потоку воздуха. Гидродинамический руль 8 поворачивают в противоположную сторону и устанавливают с некоторым углом атаки к набегающему потоку воды, обусловленному движением и возможным дрейфом ветроволнохода. Тяга в этом случае создается на крыльях 3 волнового движителя за счет, преимущественно, бортовой качки судна и волнения моря, а также за счет жестких парусов, на которых образуется подъемная сила, направленная под углом вперед. Корректировка курса осуществляется поворотом гидродинамического руля 8 и жестких парусов 5.

При попутном направлении волны и ветра жесткие паруса 5 разворачивают и устанавливают поперек набегающего потока воздуха, при этом задние кромки парусов разводят друг от друга либо сводят к диаметральной плоскости ветроволнохода. Тягу при этом получают при помощи волнового движителя, работающего в автоматическом режиме и использующего килевую качку судна и волнения моря, а также при помощи жестких парусов, на которых создается тяга за счет сопротивления набегающему со стороны кормы потоку воздуха. Корректировка курса осуществляется поворотом гидродинамического руля и жестких парусов.

Для удержания ветроволнохода в заданной точке, без хода, по курсу навстречу ветру или волне при воздействии ветра и волны задние кромки жестких парусов разворачивают в разные стороны. При этом крылья волнового движителя, работая в автоматическом режиме, создают тягу, необходимую для компенсации силы ветрового и волнового дрейфа. Жесткие паруса, работая как флюгер, разворачивают ветроволноход навстречу ветру или волне и, кроме того, создают аэродинамическую силу, направленную назад, которая компенсирует избыток силы тяги волнового движителя над суммой сил, вызывающих ветровой и волновой дрейф.

Корректировка курса ветроволнохода относительно ветра и волны в этом случае может осуществляться поворотом каждого из жестких парусов на различные углы, а регулирование силы сопротивления для компенсации избытка силы тяги волнового движителя изменением среднего для обоих парусов угла разведения от диаметральной плоскости.

Ветроволноход экологически чистое судно, использующее возобновляемые источники энергии, получающее энергию из окружающей среды.

Предложенное устройство позволяет с высокой точностью удерживать ветроволноход в заданной точке акватории, противодействуя ветровому и волновому дрейфу, при использовании только гидроаэродинамических сил, что бывает крайне необходимо при проведении работ в районах, где невозможна постановка судна на якорь.

Кроме того, совокупное использование волнодвижителя и парусов позволяет обеспечивать быстрый разгон судна благодаря эффективной работе паруса при любой скорости хода, а также эффективную работу волнодвижителя благодаря применению его на оптимальных скоростях хода.

Формула изобретения

1. Гидроаэродинамическое судно, содержащее корпус, парус и вертикальное подводное крыло, создающее тягу за счет ветрового дрейфа судна, отличающееся тем, что оно снабжено дополнительными управляемыми подводными крыльями для обеспечения тяги за счет качки судна и волнения моря, а также по крайней мере одним дополнительным парусом, причем паруса расположены побортно, а их центры бокового давления в одной поперечной плоскости с центром бокового давления вертикального подводного крыла.

2. Судно по п.1, отличающееся тем, что паруса выполнены жесткими, поворотными и снабжены приводами поворота вокруг оси мачты.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2