Судно на воздушной подушке

 

Изобретение относится к судостроению и касается создания судов на воздушной подушке. Судно на воздушной подушке имеет корпус, нагнетательную установку с рулевым устройством, ограждение области воздушной подушки с носовым и кормовым элементами и бортовыми скегами. Судно также содержит элемент, разделяющий область воздушной подушки на левую и правую камеры. Этот элемент выполнен в виде гибкого воздуховода с продольным гребнем в нижней части. Гибкий воздуховод разделен внутри продольной диафрагмой на левую и правую секции. Левая и правая секции соединены с нагнетательной установкой. В стенках гибкого воздуховода, смежных с камерами воздушной подушки, выполнены отверстия. Эти отверстия сообщают каждую секцию гибкого воздуховода с соответствующей камерой воздушной подушки. Технический результат реализации изобретения заключается в повышении коэффициента полезного действия судна при обеспечении возможности его эффективного перемещения по неровной поверхности. 4 ил.

Изобретение относится к области судостроения и может быть использовано при конструировании судов на воздушной подушке.

Известно судно на воздушной подушке, содержащее корпус с камерами воздушной подушки, вентиляторную установку с воздушными каналами и приводом, от которой воздух поступает непосредственно в камеры воздушной подушки, рулевые закрылки, гибкую переднюю стенку камер; выходные отверстия воздушных каналов размещены в кормовой части корпуса непосредственно перед рулевыми закрылками, образующими заднюю стенку продолжения воздушных каналов, см. патент СССР N 499790 по классу B 60 V 1/18 от 08.10.1970.

Недостатком этого технического решения является неравномерное наполнение камер воздушной подушки вследствие подачи воздуха с кормы под острым углом; кроме того, судно имеет низкий пропульсивный коэффициент полезного действия, что объясняется тем, что воздушная струя, которая приводит судно в движение, перед выходом в атмосферу проходит через воздушную подушку, теряя при этом часть энергии.

Известно также судно на воздушной подушке, содержащее корпус, двигательную и нагнетательную установки, а также ограждение области воздушной подушки с носовым и кормовыми подвижными элементами, с бортовыми скегами и средним скегом, секционирующим область воздушной подушки на левую и правую отдельные камеры; нагнетательная установка выполнена с рулевым устройством, регулирующим нагнетание воздуха в упомянутые камеры, см. патент Российской Федерации N 2097231 по классу B 60 V 3/06 от 13.05.1996.

Данное техническое решение принято за прототип настоящего изобретения.

Недостатком этого судна также является неравномерное наполнение камер воздушной подушки из-за подачи воздуха только в двух точках кормовой части; выходящий в камеры воздух претерпевает эффект внезапного расширения, создается турбулентность потока и при этом теряется часть энергии, по данным экспериментов около 30%. Кроме того, наличие среднего скега, представляющего собой жесткий надутый элемент, давление воздуха в котором более чем в 10 раз превышает давление в камерах воздушной подушки, обусловливает то обстоятельство, что судно может эффективно перемещаться только по ровной поверхности. В случае перемещения судна по воде в условиях волнения возникает значительное сопротивление. Перемещение по твердой неровной поверхности при использовании судна в качестве амфибии весьма затруднительно.

В основу настоящего изобретения положено решение задачи повышения коэффициента полезного действия судна при обеспечении возможности эффективного перемещения по неровной поверхности.

Согласно изобретению в судне на воздушной подушке, содержащем корпус, нагнетательную установку с рулевым устройством, ограждение области воздушной подушки с носовым и кормовыми элементами и бортовыми скегами, а также элемент, разделяющий область воздушной подушки на левую и правую камеры, этот элемент выполнен в виде гибкого воздуховода с продольным гребнем в нижней части, разделенного внутри продольной диафрагмой на левую и правую секции, которые соединены с нагнетательной установкой, при этом в стенках гибкого воздуховода, смежных с камерами воздушной подушки, выполнены отверстия, сообщающие каждую секцию гибкого воздуховода с соответствующей камерой воздушной подушки.

Заявителем не выявлены технические решения, тождественные заявленному изобретению, что позволяет сделать вывод о его соответствии критерию "новизна".

Реализация отличительных признаков изобретения обусловливает появление важных новых свойств объекта: благодаря тому, что воздух в камеры воздушной подушки поступает не непосредственно от нагнетательной установки, а через гибкий воздуховод с множеством отверстий в его нижней части, выполненных по всей длине и сообщающих его полость с камерами воздуховода, устраняется эффект внезапного расширения, воздух поступает в камеры воздушной подушки практически без завихрений, что резко снижает потери энергии; этому способствует весьма незначительный перепад давления в гибком воздуховоде и воздушной подушке; кроме того, благодаря незначительности этого перепада и соответственно податливости гибкого воздуховода обеспечивается компенсация неровностей при перемещении судна по неровным поверхностям как на воде в условиях волнения, так и по суше.

Заявителем не выявлены какие-либо источники информации, которые содержали бы сведения о влиянии отличительных признаков изобретения на достигаемый технический результат. Изложенное выше позволяет, по мнению заявителя, сделать вывод о соответствии заявленного технического решения критерию "изобретательский уровень".

Сущность изобретения поясняется чертежами, где изображено: на фиг. 1 - продольный разрез судна; на фиг.2 - разрез II -II по фиг. 1, в увеличенном масштабе; на фиг.3 - разрез III -III по фиг. 1, в увеличенном масштабе; на фиг.4 - вид А по фиг. 1, в увеличенном масштабе.

Судно на воздушной подушке содержит корпус 1, нагнетательную установку 2, которая включает осевой вентилятор 3 и рулевое устройство 4. Нагнетательная установка в описываемом конкретном примере одновременно является и движителем судна. Область воздушной подушки ограничена гибким носовым элементом 5, гибким кормовым элементом 6 и двумя скегами 7 и 8. Область воздушной подушки разделена на левую 9 и правую 10 камеры посредством гибкого воздуховода 11 с продольным гребнем 12 в нижней части. Гибкий воздуховод 11 разделен на правую 13 и левую 14 секции с помощью установленной внутри него диафрагмы 15. Секции 13 и 14 гибкого воздуховода 11 соединены с нагнетательной установкой 2, при этом воздух поступает к ним плавно по радиусу (стрелка Б, фиг. 1). При этом закругленная часть 16 гибкого воздуховода 11 представляет собой диффузор, что существенно снижает потери давления при нагнетании воздуха. В стенках гибкого воздуховода 11, смежных с камерами 9 и 10 воздушной подушки, выполнены отверстия 17, которые обеспечивают равномерное поступление воздуха в камеры 9 и 10 воздушной подушки из секций 13 и 14 гибкого воздуховода 11. К скегам 7 и 8 прикреплены в их нижней части гибкие ограждения 18 и 19, которые уменьшают потери воздуха из камер 9 и 10 воздушной подушки и соответственно уменьшают потребный расход воздуха, что повышает экономичность судна. Поток воздуха за вентилятором 3 делится на две части посредством горизонтальной перегородки 20. Для обеспечения движения судна включают нагнетательную установку 2. Воздух с помощью вентилятора 3 подается частично через закругленную часть 16 гибкого воздуховода 11 и отверстия 17, проходит в камеры 9 и 10 воздушной подушки (примерно 30% общего расхода), создавая подъемную силу. Одновременно остальная часть воздуха (70%) выбрасывается горизонтально в атмосферу, при этом создается движущая сила.

Судно отрывается от опорной поверхности и начинает двигаться вперед. Для управления движением (поворота) судна используют воздушный руль (рули) 21, установленный на выходе нагнетательной установки 2 в верхней ее части. Синхронно и совместно с рулем 21 работает рулевое устройство 4, благодаря которому перераспределяется расход воздуха, подаваемого в камеры 9 и 10 воздушной подушки, что повышает эффективность управления судном.

При движении судна над неровной поверхностью благодаря податливости гибкого воздуховода гребень 12, деформируясь, огибает неровности поверхности без ударных воздействий и существенных усилий, что обеспечивает возможность эффективного использования судна в условиях волнения водной поверхности, а также наличия неровностей на суше.

Судно изготавливается в заводских условиях с применением обычного оборудования и известных конструкционных материалов, что обусловливает, по мнению заявителя, его соответствие критерию "промышленная применимость".

Формула изобретения

Судно на воздушной подушке, содержащее корпус, нагнетательную установку с рулевым устройством, ограждение области воздушной подушки с носовыми и кормовыми элементами и бортовыми скегами, а также элемент, разделяющий область воздушной подушки на левую и правую камеры, отличающееся тем, что этот элемент выполнен в виде гибкого воздуховода с продольным гребнем в нижней части, разделенного внутри продольной диафрагмой на левую и правую секции, которые соединены с нагнетательной установкой, при этом в стенках гибкого воздуховода, смежных с камерами воздушной подушки, выполнены отверстия, сообщающие каждую секцию гибкого воздуховода с соответствующей камерой воздушной подушки.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4