Носовая оконечность корпуса судна повышенной ледопроходимости



Носовая оконечность корпуса судна повышенной ледопроходимости
Носовая оконечность корпуса судна повышенной ледопроходимости
Носовая оконечность корпуса судна повышенной ледопроходимости

 


Владельцы патента RU 2536568:

Закрытое акционерное общество "Спецсудопроект" (RU)

Изобретение относится к области судостроения и касается проектирования обводов корпуса судна повышенной ледопроходимости, имеющего форштевень с бульбом. Предложена носовая оконечность корпуса судна, имеющего в районе мидель-шпангоута днище с малой или нулевой килеватостью и борта, близкие к вертикальным, содержащая бульб, имеющий в своей верхней части прямое или слегка изогнутое ребро, образованное в диаметральной плоскости при соединении правой и левой поверхностей бульба под пространственным углом 30-150°, имеющее наклон вперед до 30° к плоскости ватерлинии и пересекающее плоскости (уровни) самого верхнего и самого нижнего положений расчетной ватерлинии судна в носу для разных вариантов его загрузки. Верхняя поверхность бульба выполнена с постепенным подъемом от его лобовой части к месту сопряжения с обводами основного корпуса, протяженность телесной части бульба в продольном направлении составляет 4-5 теоретических шпаций. Поперечные сечения бульба мало меняются по ширине от 1 до 3 теоретического шпангоута. Сопряжение носовой оконечности с обводами бульба выполнено с образованием вогнутости батоксов, идущей под углом вниз от начала сопряжения на форштевне до района примерно 3-4 теоретического шпангоута. Технический результат заключается в повышении ледопроходимости судна и скорости его движения. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретение относится к корпусу судна, точнее к носовой оконечности судна повышенной ледопроходимости, имеющего форштевень с бульбом.

Известны корпуса судов для преодоления акватории, покрытой льдом, которые разрушают лед с помощью носового бульба, ломающего лед давлением снизу вверх.

В патенте US 5936642, публикация 16.11.1897, описана конструкция ледокола с бульбом в носовой части для разрушения льда. Бульб расположен ниже конструктивной ватерлинии; в вертикальных сечениях, перпендикулярных диаметральной плоскости судна, по существу, имеет каплевидную форму с расширением в нижней части бульба.

В заявке KR 20080107070, публикация 10.12.2008, МПК B63B 35/08, описана носовая оконечность ледокольного судна с носовым бульбом для разрушения льда. Для улучшения процесса разрушения льда уточняется форма бульба. Величина угла между основной плоскостью судна и верхней поверхностью бульба лежит в диапазоне углов 15-20°. Угол заострения носового профиля составляет: минимальный 30 градусов и максимальный 65 градусов.

Получили также распространение суда различного назначения, которые не являются ледоколами, но могут самостоятельно преодолевать акватории, покрытые льдом. К таким судам предъявляются самые различные требования, в том числе требования по мореходности, как при преодолении ледовых акваторий, так и при плавании по чистой воде.

В патенте US 3521590, публикация 21.07.1970, МПК B63B 35/08, описана конструкция судна. Нос ледокола содержит симметричный бульб, расположенный ниже ватерлинии. В поперечном сечении ширина бульба больше, чем высота. Бульб луковичной формы снабжен лезвием для того, чтобы разрушение льда происходило более эффективно. Обводы судна предусматривают подъем сломанного льда по поверхности бульба и укладку его на лед по сторонам пробитого канала.

Наиболее близкой к заявляемому обозначению является носовая оконечность транспортного ледокольного судна по патенту RU 2217348, принятому в качестве прототипа, публикация 27.11.2003, МПК B63B 35/08. Целью изобретения является создание судна, эффективно работающего при движении как на чистой воде, так и в ледовых условиях. Данная цель обеспечивается, в основном, формой обводов в кормовой части судна. Однако для снижения волнового сопротивления, судно в носовой оконечности имеет бульбовое образование. Кроме того, «форма обводов носовой оконечности с заостренными ватерлиниями обеспечивает возможность маневрирования судну вперед-назад в битом льду. Кроме того, вследствие предложенной формы носовой оконечности несколько снижаются ледовые нагрузки в месте сопряжения бульба с корпусом в районе форштевня».

К недостаткам данной формы носовой оконечности можно отнести то, что бульбовое образование в сочетании с обводами носовой оконечности обеспечивает только снижение волнового сопротивления на чистой воде, но не обеспечивает повышение скорости судна при прохождении акватории, покрытой льдом.

Технический результат, достигаемый в данном изобретении, состоит в повышении ледопроходимости судна и повышении скорости движения как в ледовых условиях, так и на чистой воде.

Носовая оконечность корпуса судна повышенной ледопроходимости, имеющего в районе мидель-шпангоута днище с малой или нулевой килеватостью и борта, близкие к вертикальным, характеризующаяся тем, что носовая оконечность содержит бульб, имеющий в своей верхней части прямое или слегка изогнутое ребро, образованное в диаметральной плоскости при соединении правой и левой поверхностей бульба под пространственным углом 30-150°, имеющее наклон вперед до 30° к плоскости ватерлинии и пересекающее плоскости (уровни) самого верхнего и самого нижнего положений расчетной ватерлинии судна в носу для разных вариантов его загрузки. Кроме того, верхняя поверхность бульба выполнена с постепенным подъемом от его лобовой части к месту сопряжения с обводами основного корпуса, протяженность телесной части бульба в продольном направлении составляет 4-5 теоретических шпаций, при этом поперечные сечения бульба мало меняются по ширине от 1 до 3 теоретического шпангоута. Сопряжение носовой оконечности с обводами бульба выполнено с образованием вогнутости батоксов, идущей под углом вниз от начала сопряжения на форштевне до района примерно 3-4 теоретического шпангоута.

Ледопроходимость судна обеспечивается наличием бульба, который предназначен для ломки льда, его расположением и формой. Бульб расположен таким образом, что будет ломать лед при любой загрузке судна. Ломка льда облегчается наличием ребра, образованного в диаметральной плоскости, которое позволяет разламывать лед в районе диаметральной плоскости судна. Разломанные льдины благодаря форме и направленности сопряжения носовой оконечности бульба сначала вместе с подпорной волной частично выталкиваются вверх, поворачиваются и затем своим весом и потоком воды направляются вниз, под кромку льда и выталкиваются под лед образовавшегося канала, благодаря тому что судно в районе мидель-шпангоута имеет борта, близкие к вертикальным, и днище с малой или нулевой килеватостью. Благодаря такой форме бульба совокупно с особенностями формы сопряжения бульба и носовой оконечности, а также и форме перехода от носовой оконечности к собственно корпусу судна, разломанный лед эффективно убирается под ледовую кромку канала, тем самым облегчая работу винтов судна, уменьшая сопротивление движению корпуса и тем самым обеспечивая повышенную скорость во льдах. Не происходит, в частности, «затирания» льдин между корпусом судна и кромкой канала, что обычно приводит к снижению скорости судна. Дополнительным результатом является наличие канала с чистой водой за судном, что обеспечивает более легкое плавание судов, идущих следом.

Предложенная форма корпуса обеспечивает также повышение скорости движения судна и на чистой воде. Форма бульба обеспечивает принудительное формирование линий тока обтекающей корпус жидкости, тем самым обеспечивая оптимальное распределение потока воды по всему корпусу, уменьшая сопротивление, и, как следствие, способствует увеличению скорости. При этом необходимое формирование потока осуществляется также благодаря форме и направленности сопряжения носовой оконечности бульба: поток также направляется вниз, под корпус судна, что обеспечивает меньшие потери на волнообразование при движении судна.

Таким образом, все признаки изобретения, действуя в тесной взаимосвязи, обеспечивают результат: повышенную скорость движения судна на чистой воде и во льдах в сочетании с повышенной ледопроходимостью.

В частном случае выполнения носовой части судна, его борта выполнены с развалом от нулевого до практически 9 теоретического шпангоута.

Помимо этого нижняя часть бульба является продолжением днища корпуса и имеет малую поперечную кривизну.

Ширина бульба может составлять до 0,5 ширины корпуса.

Вогнутость батоксов в области сопряжения обводов носовой оконечности с обводами бульба направлена вниз в диапазоне углов от 15° до 21° относительно плоскости ватерлинии, что обеспечивает наилучшие условия при движении во льдах и на чистой воде.

Изобретение поясняется чертежами.

На Фиг.1 представлен теоретический чертеж носовой оконечности судна, где

a) боковая проекция; b) горизонтальная проекция; c) поперечная проекция.

На Фиг.2 представлен чертеж части носовой оконечности с проекциями: a) боковая проекция и c) поперечная проекция.

На Фиг.3 представлен теоретический чертеж судна, выполненного с использованием изобретения в трех проекциях.

Носовая оконечность 1 судна (Фиг.1, Фиг.2) содержит бульб 2, имеющий в своей верхней части прямое или слегка изогнутое ребро 3, образованное в диаметральной плоскости при соединении правой и левой поверхностей бульба 2 под пространственным углом α=30-150° (Фиг.2). Ребро 3 (Фиг.2) имеет наклон вперед под углом β до 30° к плоскости ватерлинии (КВЛ) и пересекающее плоскости самого верхнего и самого нижнего положений расчетной ватерлинии судна в носу для разных вариантов его загрузки. Верхняя поверхность бульба 2 выполнена с постепенным подъемом от его лобовой части к месту сопряжения с обводами основного корпуса. Протяженность телесной части бульба 2 в продольном направлении составляет 4-5 шпаций, при этом поперечные сечения бульба мало меняются по ширине от 1 до 3 шпангоута. Сопряжение носовой оконечности с обводами бульба 2 выполнено с образованием вогнутости 4 батоксов, идущей под углом γ вниз от начала сопряжения на форштевне до района примерно 3-4 шпангоута в диапазоне углов γ от 15° до 21° (Фиг.2) относительно плоскости ватерлинии. Наилучший результат достигается в диапазоне углов γ от 16° до 17°. Такая вогнутость 4 обеспечивает наилучшие условия при движении во льдах и на чистой воде. Носовая оконечность 1 также имеет в районе мидель-шпангоута днище 5 с малой или нулевой килеватостью и борта, близкие к вертикальным. Скула 6 в области мидель-шпангоута выполняется скругленной. Борта носовой оконечности 1 для лучших мореходных качеств судна выполнены с развалом от нулевого до практически 9 шпангоута. Нижняя часть бульба 2 является продолжением днища 5 корпуса и имеет малую поперечную кривизну. Ширина бульба 1 может составлять до 0,5 ширины корпуса.

Предложенная форма носовой оконечности способна обеспечить хорошую ледопроходимость за счет бульба 1, который взламывает лед толщиной не менее 0,6 метра, обеспечивает прохождение судна через лед, в том числе торосистый лед с достаточно высокой скоростью. Все это обеспечивается формой и расположением бульба, формой сопряжения бульба с основным корпусом и формой носовой оконечности. При прохождении акватории с ледовым покровом бульб 2 ребром 3 взламывает ледовый покров. За счет формы бульба 2, формы форштевня 7 и формы вогнутости 4 батоксов в местах сопряжения бульба 2 с обводами корпуса создаются условия для разрушения льда и смещения льдин под края канала, образуемого при движении судна.

При движении на чистой воде подпорная волна направляет часть потока вниз, под корпус, что способствует снижению сопротивления, в том числе, за счет меньшего волнообразования. Тем самым создаются условия для повышения ледопроходимости судна и повышения скорости движения как в ледовых условиях, так и на чистой воде.

На Фиг.3 представлен пример использования формы и размеров носовой оконечности 1 в проекте судна. Кормовая оконечность судна спроектирована таким образом, чтобы обеспечить движение судна задним ходом в ледовом покрове, что достигается обводами и расположением винторулевой группы.

В процессе испытаний модель данного судна показала высокую скорость хода как на чистой воде, так и в канале с мелкобитым льдом. Испытания также показывают, что судно будет преодолевать ровный однолетний лед толщиной 0,6 метров без остановки со скоростью около 6 узлов.

1. Носовая оконечность корпуса судна повышенной ледопроходимости, имеющего в районе мидель-шпангоута днище с малой или нулевой килеватостью и борта, близкие к вертикальным, характеризующаяся тем, что носовая оконечность содержит бульб, имеющий в своей верхней части прямое или слегка изогнутое ребро, образованное в диаметральной плоскости при соединении правой и левой поверхностей бульба под пространственным углом 30-150°, имеющее наклон вперед до 30° к плоскости ватерлинии и пересекающее плоскости самого верхнего и самого нижнего положений расчетной ватерлинии судна в носу для разных вариантов его загрузки; кроме того, верхняя поверхность бульба выполнена с постепенным подъемом от его лобовой части к месту сопряжения с обводами основного корпуса, протяженность телесной части бульба в продольном направлении составляет 4-5 теоретических шпаций, при этом поперечные сечения бульба мало меняются по ширине от 1 до 3 теоретического шпангоута, сопряжение носовой оконечности с обводами бульба выполнено с образованием вогнутости батоксов, идущей под углом вниз от начала сопряжения на форштевне до района примерно 3-4 теоретического шпангоута.

2. Носовая оконечность корпуса по п.1, характеризующаяся тем, что борта судна выполнены с развалом от нулевого до практически 9 теоретического шпангоута.

3. Носовая оконечность корпуса по п.1, характеризующаяся тем, что нижняя часть бульба является продолжением днища корпуса и имеет малую поперечную кривизну.

4. Носовая оконечность корпуса по п.1, характеризующаяся тем, что ширина бульба составляет до 0,5 ширины корпуса.

5. Носовая оконечность корпуса по п.1, характеризующаяся тем, что упомянутая вогнутость батоксов в области сопряжения обводов носовой оконечности с обводами бульба направлена вниз в диапазоне углов от 15° до 21° относительно плоскости ватерлинии.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к морским транспортным средствам, предназначенным для эксплуатации в ледовых полях Арктики. Сущность предлагаемого изобретения состоит в том, что носовая оконечность ледокола, включающая оптимальной формы обводы носовой части корпуса, содержит бортовые поворотные рабочие органы для образования скважин в толстом льду по ходу продвижения ледокола.

Изобретение относится к области судостроения и касается разрушения ледяного покрова морскими ледокольными судами для перевозки грузов. Предложен способ разрушения ледяного покрова, при котором при движении полупогружного судна создают выталкивающую архимедову силу, давящую на нижнюю поверхность льда в вертикальном направлении, и разрушают лед заведенным под него тараном с ледоразрушающим ребром, связанным с корпусом судна.
Изобретение относится к проведению предупредительных работ для предотвращения заторообразования на участке реки и может быть использовано для разупрочнения ледяного покрова в местах подводных коммуникаций.

Изобретение относится к области судостроения и касается эксплуатации судов в ледовых условиях. При ледовом плавании судов ледового и неледового класса предварительно суда неледового класса размещают в суда-доки ледового класса, после чего все суда ледового класса вместе с ледоколом соединяют в кильватерную колонну «в упор» введением носовой части судна в кормовую выемку впереди идущего судна и стыковки с помощью унифицированного стыковочного узла.

Изобретение относится к ледотехнике, в частности, к выполнению ледокольных работ судами на воздушной подушке. Во время морского отлива судно на воздушной подушке движется с резонансной скоростью вдоль береговой линии на расстоянии от кромки примерзшего к берегу льда и возбуждает во льду резонансные изгибно-гравитационные волны, при этом судну сообщают поперечные периодические перемещения с амплитудой, не превышающей половину длины волны статического прогиба льда, и частотой, равной частоте резонансных изгибно-гравитационных волн.

Изобретение относится к области судостроения и касается судна или плавучей конструкции, работающей в покрытых льдом водах. Судно содержит корпус или ему подобную конструкцию (1, 1'), включающий по меньшей мере один дугообразный конец или подобный участок (2, 2') корпуса, который подвержен нагружающему воздействию льда при перемещении льда или судна.

Изобретение относится к области судостроения и касается защиты корпуса морских ледостойких платформ от внешнего ледового воздействия. Корпус морской ледостойкой платформы имеет усиленную, преимущественно вертикальную ледовую обшивку с подкрепляющим набором, снабжен жесткими элементами, имеющими в поперечном сечении треугольную форму, установленными на поверхности обшивки и размещенными по ее поверхности с образованием многозаходной спирали, которая имеет угол наклона образующей к горизонту 10÷70 градусов, и с шагом спирали - не более 1/3 максимальной толщины льда в районе эксплуатации платформы.

Изобретение относится к области судостроения, в частности к морским технологическим ледостойким платформам для эксплуатации в арктических условиях. Морская технологическая ледостойкая платформа содержит надводную часть с горизонтальными площадками и установленным на них технологическим оборудованием, подводную часть, выполненную в виде водоизмещающего корпуса, якорную систему удержания, обеспечивающую возможность платформе разворачиваться относительно вертикальной оси, балластные цистерны, расположенные в водоизмещающем корпусе.

Изобретение относится к области судостроения, а именно к морским судам, предназначенным для транспортировки и хранения сжиженного природного газа (СПГ) при низких температурах, и решает задачу по повышению технико-экономической эффективности судна-газовоза для перевозки СПГ.

Изобретение относится к области судостроения и касается создания ледостойких платформ для освоения месторождений нефти и газа на шельфе замерзающих морей. Морская технологическая ледостойкая плавучая платформа оборудована выносным турельным устройством, состоящим из блока и размещенной в нем турели, расположенным вне корпуса платформы и обеспечивающим ей возможность самопроизвольного разворота в направлении действия главного вектора внешних сил, и удерживается на месте с помощью якорной системы удержания, соединенной с турелью.

Изобретение относится к области судостроения и касается проектирования судов неограниченного океанского плавания, способных к автономному и всепогодному ведению рыбных промыслов на большом удалении от портов в штормовых и ледовых широтах дальневосточных морей России и в северо-западной части Тихого океана.

Судно // 2535368
Изобретение относится к области морских грузоперевозок жидких и полужидких грузов. Судно содержит корпус, рулевую рубку с антенной радиолокатора, по меньшей мере, одну палубу, трюм, судовые танки, приспособления для погрузки/разгрузки наливом жидких и полужидких грузов, машинное отделение, гребной винт, руль.

Изобретение относится к водному транспорту, а именно к спортивно-прогулочным судам, являющимся средством повышения физических возможностей пользователей, их оздоровления, повышения работоспособности.

Изобретение относится к маломерному судостроению, в частности к конструированию средств, повышающих проходимость моторных лодок, и может найти применение в качестве дополнения к ним для преодоления труднопроходимых (заболоченных, покрытых водными растениями) внутренних водоемов.

Изобретение относится к области судостроения и касается конструирования однокорпусных и многокорпусных быстроходных судов с высокими мореходными качествами, позволяющими их эксплуатацию в условиях интенсивного волнения.

Изобретение относится к области судостроения и касается конструирования водоизмещающих судов с воздушной каверной на днище. Водоизмещающее судно имеет в днище выемку для образования единой воздушной каверны с волновым профилем, начинающуюся с редана в носовой части и ограниченную скегами по бортам и кормовым сводом в виде наклонной пластины.

Изобретение относится к судовым устройствам, в частности к судовым волнодвижителям. Судовой волнодвижитель обладает более простой конструкцией, отсутствием вращательных механизмов и подвижных деталей.

Изобретение относится к области судостроения и может быть использовано при выполнении перевозки грузов надводным транспортом. Предложен способ формирования надводного транспорта для перевозки грузов, включающий параллельное расположение корпуса основного транспортного судна с надводной частью и с членами экипажа и корпуса дополнительного транспортного судна с надводной частью без членов экипажа для размещения перевозимого груза, которые соединяют между собой общими полыми трубами жесткости, с нижней части которых располагают и фиксируют герметичные воздушные сосуды обтекаемой цилиндрической конфигурации для активизации грузоподъемности надводного транспорта.

Изобретение относится к области судостроения и может быть использовано при выполнении перевозки грузов надводным транспортом. Предложен способ формирования надводного транспорта для перевозки грузов, включающий параллельное расположение корпуса основного транспортного судна с надводной частью и с членами экипажа и корпуса дополнительного транспортного судна с надводной частью без членов экипажа для размещения перевозимого груза, которые соединяют между собой общими полыми трубами жесткости, с нижней части которых располагают и фиксируют герметичные воздушные сосуды обтекаемой цилиндрической конфигурации для активизации грузоподъемности надводного транспорта.

Изобретение относится к области судостроения и может быть использовано при выполнении перевозки грузов надводным транспортом. Предложен способ формирования надводного транспорта для перевозки грузов, включающий параллельное расположение корпуса основного транспортного судна с надводной частью и с членами экипажа и корпуса дополнительного транспортного судна с надводной частью без членов экипажа для размещения перевозимого груза, которые соединяют между собой общими полыми трубами жесткости, с нижней части которых располагают и фиксируют герметичные воздушные сосуды обтекаемой цилиндрической конфигурации для активизации грузоподъемности надводного транспорта.

Изобретение относится к области судостроения, в частности к проектированию обводов полупогружных крупнотоннажных судов, преимущественно крупнотоннажных танкеров, газовозов и контейнеровозов. Предложены обводы и конструктивная компоновка кормовой оконечности подводного корпуса полупогружного крупнотоннажного судна с выступающими частями, обеспечивающие снижение сопротивления формы (вихревого) движению судна, повышенный коэффициент использования грузового объема, оптимальное размещение ЭУ и винто-рулевого комплекса для улучшения управляемости. 5 з.п. ф-лы, 4 ил.
Наверх