Судно на подводных крыльях

 

Использование: изобретение относится к судостроению и может быть использовано при строительстве судов на подводных крыльях с высокой относительной скоростью, имеющих самостабилизированную крыльевую систему. Сущность изобретения заключается в том, что судно на подводных крыльях содержит расположенные поперек корпуса кормовое и носовое крылья с трапециевидной формой в поперечном сечении, имеющие погружение средней плоской части носового крыла равным или более одной, а кормового крыла более 0,7 хорды профиля сечения соответствующего крыла, и угол наклона боковых частей носового и кормового крыла более 26^o. Размах носового крыла составляет 0,6-0,75 размаха кормового крыла, а расстояние между крыльями не менее, чем в 2,2 раза превышает размах кормового крыла. Кроме того, углы наклона боковых частей крыльев равны между собой. 1 з.п.ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к судостроению и может быть использовано при строительстве судов на подводных крыльях с высокой относительной скоростью, имеющих самостабилизированную крыльевую систему.

Известно судно на подводных крыльях, содержащее расположенные поперек корпуса кормовое и носовое крылья с трапециевидной формой в поперечном сечении, имеющие погружение средней плоской части носового крыла равным или более одной, а кормового крыла более 0,7 хорды профиля сечения соответствующего крыла, и угол наклона боковых частей носового и кормового крыла более 26^o [1] Однако известное судно обладает суженным диапазоном его центровок и малую весовую отдачу.

Технический результат от внедрения изобретения состоит в расширении диапазона центровок судна и в повышении его весовой отдачи.

Это достигается тем, что судно на подводных крыльях содержит расположенные поперек корпуса кормовое и носовое крылья с трапециевидной формой в поперечном сечении, имеющие погружение средней плоской части носового крыла равным или более одной, а кормового крыла более 0,7 хорды профиля сечения соответствующего крыла, и угол наклона боковых частей носового и кормового крыла более 26^o, размах носового крыла составляет 0,6 0,75 размаха кормового крыла, а расстояние между крыльями не менее, чем в 2,2 раза превышает размах кормового крыла.

Кроме того, углы наклона боковых частей крыльев равны между собой.

Сущность технического решения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен боковой вид судна на подводных крыльях; на фиг.2 вид сверху; на фиг.3 разрез А-А (фиг. 1); на фиг. 4 разрез Б-Б (фиг. 1).

На чертежах обозначены: 1 корпус судна на воздушной подушке; 2 его носовое крыло; 3 его кормовое крыло; 4 средняя плоская часть подводных крыльев; 5 боковые части подводных крыльев; 6 редан; ЦМ центр масс; B_нос., B_корм. хорда соответственно носового и кормового подводного крыла; l_нос., l_корм. размах соответственно носового и кормового крыла; β_нос., β_корм. угол наклона боковых частей соответственно носового и кормового крыла; L расстояние между подводными крыльями по одноименным точкам; T_нос., T_корм. абсолютное погружение средней плоской части соответственно носового и кормового крыла; T_нос., T_корм. относительное погружение средней плоской части соответственно носового и кормового крыла.

Судно на подводных крыльях (фиг. 1) имеет корпус 1, к которому прикреплены имеющие трапециевидную форму в поперечном сечении носовое 2 и кормовое 3 крылья, расположенные поперек корпуса 1. Угол наклона боковых частей 5 носового крыла β_нос. составляет ≈ 30^o, а кормового крыла β_корм. ≃ 31°. Размах носового крыла l_нос. равен ≈ 2,3 м, а размах кормового крыла равен l_корм. ≃ 3,2 м, т.е. отношение l_нос./l_корм.. составляет ; 0,72. Расстояние L между носовым и кормовым крылом составляет ; 7 м, что превышает размах кормового крыла l_корм. ; в 2,2 раза. Хорда профиля той части носового крыла, которая находится главным образом под водой в крыльевом режиме, B_нос. составляет 0,24 м. по аналогии хорда кормового крыла B_корм. 0,28 м; при величине погружения носового крыла T_нос. 0,24 м и кормового крыла T_корм. 0,28 м относительное погружение носового крыла T_нос. T_нос./B_нос. 0,27/0,24 1,13 хорды профиля поперечного сечения носового крыла, а относительное погружение кормового крыла T_корм. T_корм./B_корм. 0,27/0,28 0,96 хорды профиля кормового крыла.

Распределение нагрузки на крылья: на носовое крыло 30 35%
на кормовое крыло 70 65%
Данные соотношения размахов носового и кормового крыльев и расстояния между ними обеспечивают такую килеватость носового и кормового крыльев (примерно равную между собой) и погружение крыльев, при которых сохраняется высокая мореходность судна и обеспечивается необходимая устойчивость при изменении центровок судна (например при перемещении пассажиров).

При выходе судна на крыльях на режиме "горба" благодаря увеличенному размаху носового крыла максимальный положительный угол волнового склона (скошенного потока) за носовым крылом будет, находясь в районе редана 6 судна (за центром масс судна), воздействовать на редан и на расположенное в этом районе кормовое крыло, что значительно снижает сопротивление корпуса судна и способствует его раннему отрыву.

Основные характеристики судна:
Скорость 32 40 узлов
Мореходность до 3-х баллов
Диапазон допустимого изменения центровки судна увеличен в 3 4 раза.

При уменьшении размаха носового крыла (l_нос.< 0,6l_кор.) при сохранении погружения увеличивается чувствительность судна к изменению его центровки, а увеличение размаха носового крыла (l_нос.> 0,75l_корм.) приводит к увеличению массы судна и усложнению защиты его конструкции, при этом при расстояниях между крыльями L < 2,2l_корм. ухудшается взаимодействие носового и кормового крыльев и как следствие ухудшается устойчивость судна.

Проведенные лабораторные испытания макета и натурные испытания образца судна на подводных крыльях показали хорошие результаты и подтвердили оптимальность заявляемых соотношений размахов носового и кормового крыла и расстояний между ними для обеспечения такого их взаимодействия, при котором достигаются наилучшие мореходные и стартовые качества применительно к скоростным катерам на подводных крыльях примерно длиной 10 15 м, а также к пассажирским судам на подводных крыльях типа "Ласточка", "Буревестник".

Изобретение может быть использовано в классе прогулочных и транспортных судов на подводных крыльях с высокой относительной скоростью, на большинстве катеров глиссирующего типа, имеющих высокую относительную скорость и конструктивные возможности для установки подводных крыльев и движительно-энергетической установки.

Формула изобретения

1. Судно на подводных крыльях, содержащее расположенные поперек корпуса кормовое и носовое крылья с трапециевидной формой в поперечном сечении, имеющие погружение средней плоской части носового крыла равным или более одной, а кормового крыла более 0,7 хорды профиля сечения соответствующего крыла, и угол наклона боковых частей носового и кормового крыла более 26^o, отличающееся тем, что размах носового крыла составляет 0,6 0,75 размаха кормового крыла, а расстояние между крыльями не менее чем в 2,2 раза превышает размах кормового крыла.

2. Судно по п.1, отличающееся тем, что углы наклона боковых частей крыльев равны между собой.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4