Тримаран на межкорпусных подводных крыльях

 

Изобретение относится к судостроению и касается создания трехкорпусных судов на межкорпусных подводных крыльях транспортного и других назначений. Судно имеет средний и боковые корпуса. Во всех корпусах установлены судовые энергетические установки и размещены рулевые устройства. Тримаран содержит, по крайней мере, два подводных крыла и устройства, обеспечивающие образование воздушной прослойки между носовой частью судна и водной средой. Эти устройства размещены в носовых частях и вдоль бортов трех корпусов судна. Подводные крылья выполнены межкорпусными с углом установки от 10^o до 170^o. У такого тримарана угол установки межкорпусных креплений может быть равен 10 - 90^o. Технический результат реализации изобретения заключается в увеличении жесткости крепления корпусов судна между собой, в повышении гидродинамического качества и мореходности тримарана, а также в создании дополнительной подъемной силы, что увеличит экономическую эффективность эксплуатации катамарана. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к судостроению и касается конструирования судов на подводных крыльях. Это могут быть транспортные, спортивные, промысловые, технические и суда специального назначения.

Известны суда (US 4348972 A, SU 1217717 A, SU 1625768 А и FR 2533192 А), включающие основной корпус, а также вспомогательные корпуса по бокам основного корпуса, служащие для увеличения устойчивости и грузоподъемности судна.

Недостатком ранее известных технических решений являются малая маневренность судна, особенно при малых скоростях, большой инерционный путь торможения.

Известны суда на подводных крыльях (патенты RU 2053156 и RU 2068790), содержащие корпус с подводной крыльевой системой.

Авторам не известны конструкции тримаранов с подводными крыльями.

Цель настоящего изобретения - ужесточить крепление между корпусами тримарана, повысить гидродинамические качества и мореходность судна, создать дополнительную подъемную силу, т.е. увеличить экономическую эффективность эксплуатации тримарана.

Поставленная цель достигается тем, что в судне, состоящем из среднего корпуса и боковых корпусов, между средним и боковыми корпусами судна установлены закрепленные к ним по крайней мере два межкорпусных подводных крыла. Угол установки η межкорпусных подводных крыльев равен 10 - 170^o. Угол атаки ϕ фиксированных межкорпусных подводных крыльев больше 0,01^o. Угол установки β межкорпусных креплений равен 10-90^o. В носовых подводных частях корпусов судна возможно размещение устройств, обеспечивающих образование воздушной прослойки (пузырьков) между носовыми частями корпусов и водной средой. Во всех корпусах размещены судовые энергетические установки и рулевые устройства.

На фигуре 1 изображена схема тримарана.

На фигуре 2 изображена схема разреза межкорпусных подводных крыльев по 2-2.

На фигуре 3 изображена схема разреза тримарана по 3-3.

Конструктивно судно является тримараном. Судно 1 состоит из трех корпусов (фиг. 1): средний (основной) корпус 2 и боковые корпуса 3. Все три корпуса оснащены судовыми энергетическими установками (с гребными винтами 4) и рулевыми устройствами (не показаны). Средний корпус 2 соединен с боковыми корпусами 3 межкорпусными навесными (палубными) креплениями 6, межкорпусными креплениями-упорами 9. Межкорпусные крепления-упоры 9 могут быть выдвижными (телескопическими). Средний корпус и боковые корпуса могут иметь общую палубу 5. На судне предусмотрены надстройка 7 на основном корпусе и надстройки 8 на боковых корпусах. Между корпусами тримарана расположены по крайней мере два межкорпусных подводных крыла 10 (по одному крылу от среднего корпуса к каждому из боковых корпусов), которые наряду с выполнением функции собственно подводных крыльев (получение подъемной силы) выполняют роль межкорпусных креплений. Возможен вариант выполнения судна с размещением судовых двигателей только в боковых корпусах.

Применение подводных крыльев в тримаране, а главное их расположение между корпусами с дополнительной функцией межкорпусных креплений, значительным образом отличается от нынешних представлений о конструкции подводных крыльев и их расположения в современных судах. Установка подводных крыльев между корпусами в тримаране преследует две цели - это усиление жесткости конструкции тримарана и образование подъемной силы, позволяющей уменьшить осадку судна.

Для снижения гидродинамического сопротивления корпусов 2 и 3 тримарана в носовых подводных частях их могут быть размещены уже известные технические устройства, обеспечивающие образование воздушной прослойки (пузырьков) между носовыми частями корпусов и водной средой (не показаны). Такие же устройства можно расположить вдоль бортов корпусов тримарана.

Значение угла установки β межкорпусных креплений-упоров 9 находится в диапазоне от 10^o до 90^o. Угол установки η межкорпусных подводных крыльев 10 находится в диапазоне от 10^o до 170^o. В зависимости от данных конкретного судна угол атаки ϕ подводного крыла 10 будет индивидуален и имеет любое значение от 0^o до 30^o.

Подъемная сила, создаваемая подводными крыльями, компенсирует снижение выталкивающей силы воды, вызываемое потоками воздушных пузырьков, обтекающих носовую часть судна. А поскольку гидродинамическое сопротивление в носовой части намного больше гидродинамического сопротивления подводного крыла, то применение вышеуказанного способа снижения гидродинамического сопротивления носовой части судна путем создания воздушной прослойки позволяет снизить расходы топлива и моторесурса судовых двигателей, в итоге увеличить экономическую эффективность эксплуатации тримарана. При соответствующих конструкциях и габаритах подводных крыльев, обеспечивающих достаточную величину подъемной силы, можно рассчитать применение эффекта создания воздушной прослойки (пузырьков) вдоль бортов корпусов тримарана.

Формула изобретения

1. Судно, состоящее из среднего корпуса и боковых корпусов, где во всех корпусах размещены судовые энергетические установки и рулевые устройства, содержащее, по крайней мере, два подводных крыла, и устройство, обеспечивающее образование воздушной прослойки между носовой частью судна и водной средой, отличающееся тем, что устройства, обеспечивающие образование воздушной прослойки между носовой частью судна и водной средой, размещены в носовых частях и вдоль бортов трех корпусов судна, подводные крылья выполнены межкорпусными в виде межкорпусных креплений с углом установки η от 10 до 170^o.

2. Судно по п. 1, отличающееся тем, что угол установки β межкорпусных креплений равен 10-90^o.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3

NF4A Восстановление действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение

Дата, с которой действие патента восстановлено: 20.05.2007

Извещение опубликовано: 20.05.2007        БИ: 14/2007