Быстроходное судно с реданом на днище

Изобретение относится к области судостроения и касается конструкции быстроходных судов. Быстроходное судно с реданом на днище снабжено наряду с основными движителями вспомогательным движителем. Последний размещен в шахте, находящейся над реданом, и выполнен с возможностью его перемещения в шахте по вертикали. Конструкция вспомогательного движителя принята в виде гребного винта, совмещенного с электродвигателем кольцевого типа. Участок редана, расположенный под нижним отверстием шахты, выполнен с возможностью его перемещения на днище по длине судна. Изобретение позволяет уменьшить затраты энергии на работу пропульсивной установки судна в режиме его полного хода. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

 

Предлагаемое изобретение относится к судостроению и касается конструирования корпуса быстроходного судна с реданом на днище с учетом размещения на судне вспомогательного (разгонного, стартового) движителя, а также выбора типа этого движителя. К быстроходным судам (судам с динамическим принципом подержания - СДП) относятся, например, скеговые суда на воздушной подушке и глиссирующие; у этих судов в кормовой оконечности днища выполняется редан.

Рассмотрим аналоги предлагаемого технического решения.

Известно быстроходное судно - пассажирский теплоход на воздушной подушке скегового типа1) (1Любимов В.И., Поспелов В.И., Горбунов Ю.В. Суда на воздушной подушке. Устройство и эксплуатация. - М.: Транспорт, 1984. - 207 с. (см. с. 44-45, 81, 134)) (эксплуатационное наименование «Зарница») с реданом в кормовой оконечности днища; последний в книге представлен как «жесткий наклонный свод».

На судне «Зарница» редан выполняет роль кормового ограждения воздушной подушки, и, кроме того, за счет глиссирования его плоской наклонной поверхности создается подъемная сила. На наклонной поверхности редана жестко закреплен водоприемник основного движителя судна (водомета). Вспомогательный движитель на этом судне отсутствует.

Теплоход «Зарница» относится к быстроходным судам; характер кривой силы сопротивления движению рассматриваемого судна подобен зависимостям R (ν), которые представлены на рис. 50 (стр. 109)1) (1Любимов В.И., Поспелов В.И., Горбунов Ю.В. Суда на воздушной подушке. Устройство и эксплуатация. - М.: Транспорт, 1984. - 207 с. (см. с. 44-45, 81, 134)) и на рис. 4.26 (стр. 186)2) (2Жинкин В.Б. Теория и устройство корабля: Учебник. - 3-е изд., стереотип. - СПб.: Судостроение, 2002. - 336 с. (С. 186)) для быстроходных судов. Характерным признаком этих зависимостей является «горб» у кривой R (ν) при скоростях разгона судна (в переходный период). В случае использования, наряду с основным(ми), вспомогательного движителя при скоростях разгона, на судне могут быть применены более эффективные основные движители для режима полного хода (длительного хода). За счет этого могут быть уменьшены энергозатраты на основные движители.

Отсутствие на «Зарнице» вспомогательного движителя является недостатком этого судна-аналога.

Известно предложение по выполнению конструкции вспомогательного движителя («дополнительного приводного устройства для судов», см. описание изобретения к патенту RU №2379212). По изобретению вспомогательные движители («пропульсивные блоки») предложено размещать в «коробе» в объеме корпуса судна. Пропульсивный блок (каждый из пары) включает винт и связанный с ним гребным валом двигатель.

Пропульсивные блоки имеют значительные габариты; для приведения их в рабочее положение предусмотрены весьма сложные механизмы поворота и поступательного перемещения блоков. Предполагается, что при использовании вспомогательных движителей они выдвигаются за пределы корпуса судна через отверстия в его стенках; по окончании работы движители возвращаются в «короб», а отверстия в стенках закрываются специальными заслонками.

Конструкция пропульсивного блока по изобретению к патенту RU №2379212 отличается значительными габаритами и сложностью и, кроме того, в подводной (обтекаемой) части корпуса судна необходимо предусматривать отверстия со специальными заслонками. Отмеченные обстоятельства являются недостатками этого вспомогательного движителя (пропульсивного блока).

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, заключается в разработке технических решений с целью установки на быстроходном судне с реданом на днище вспомогательного движителя и уменьшения за счет этого энергозатрат на движение судна в режиме полного хода (крейсерском режиме).

Поставленная задача достигается тем, что на быстроходном судне с реданом на днище вспомогательный движитель, согласно изобретению, размещен в диаметральной плоскости судна над реданом, в шахте, с возможностью его перемещения по вертикали, а конструкция движителя принята в виде гребного винта, совмещенного с электродвигателем кольцевого типа.3) (3Конструкция движителя в виде гребного винта, совмещенного с кольцевым электродвигателем, представлена, например, в журнале «Судостроение»: см. за 2012 г. № 3, с. 10 и № 4, с. 68. Отличительная особенность такого типа движителя - его компактность). Кроме того, участок редана, расположенный под нижним отверстием шахты, выполнен с возможностью его перемещения на днище по длине судна.

Предлагаемое изобретение поясняется чертежами.

На фиг. 1 изображен вид сбоку быстроходного судна с показом очертаний (штриховой линией) плоскости днища, а также, расположенных в кормовой оконечности - редана и над ним вспомогательного движителя.

На фиг. 2 представлен вид по А фиг. 1 с вырывом в кормовой стенке в ее средней части по ширине судна; при этом показаны вспомогательный движитель, с удерживающей его рамой, а под ним - перемещаемый блок (участок) редана. На судне, по бортам, размещены два основных движителя.

На фиг. 3 изображен разрез по Б-Б фиг. 2 с показом кормовой оконечности судна без основного движителя (условно). Вспомогательный движитель при этом дан в нерабочем положении, а перемещаемый блок редана (заштрихован) - в «штатном» положении, что соответствует режиму полного хода судна или его плаванию на «стопе».

На фиг. 4 изображен разрез по Б-Б фиг. 2, но с иным, по сравнению с фиг. 3, расположением вспомогательного движителя и перемещаемого блока редана: движитель показан в рабочем положении, а блок редана - в смещенном (временном) положении, которое соответствует этапу разгона судна.

На фиг. 5 представлен вид по В фиг. 4 с обрывом и показом (полностью) вспомогательного движителя и блока редана на фоне кормовой оконечности днища. Вектор T определяет направление действия силы упора, создаваемой движителем.

Быстроходное судно 1 содержит скеги 2 (узкие продольные плавучести), которые ограждают по бортам объем, расположенный под днищем 3 (фиг. 1, 2). В корме этот объем ограждается реданом 4; при его глиссировании создается подъемная сила. При движении судна 1 под днище 3 нагнетается воздух (схема подачи воздуха условно не показана) и, таким образом, обеспечивается его воздушная «смазка». За скегом 2 размещен основной движитель 5 (фиг. 1).

В кормовой оконечности судна 1, в его средней части по ширине, установлена шахта 6, у которой нижнее отверстие располагается на уровне днища 3 (фиг. 3). В шахте 6 находится вспомогательный движитель 7, который жестко связан в его верхней части с рамой 8. Вертикальное перемещение движителя 7 обеспечивается с помощью троса 9, закрепленного на раме 8, и механизма 10 (фиг. 3, 4).

Редан 4, в его средней части по ширине судна 1 (под шахтой 6), выполнен в виде замкнутого объема - блока 11, который закреплен на днище 3 с возможностью перемещения по длине судна 1 (фиг. 3, 4) (устройство для перемещения блока 11 условно не показано).

В нижнем, рабочем положении, движитель 7 удерживается (фиксируется) за счет обжатия рамы 8 в просвете между транцем блока 11, накладной пластиной 12 и прилегающими боковыми стенками неподвижных частей редана 4 (фиг. 4, 5).

Рассмотрим процесс использования вспомогательного движителя 7 на быстроходном судне 1.

При плавании судна 1 «на стопе» движитель 7 располагается в шахте 6, а блок 11 занимает кормовое положение, т.е. такое же положение по длине днища 3, как и неподвижные части редана 4. Блок 11 закрывает собой нижнее отверстие шахты 6.

Перед началом разгона судна 1 блок 11 смещается в нос на расстояние «а-с» (фиг. 4), а вспомогательный движитель 7 с помощью механизма 10 опускается и устанавливается в рабочем положении (фиг. 4, 5). Затем запускаются в работу основные движители 5 и вспомогательный движитель 7.

В процессе увеличения скорости хода судна 1 блок 11 направляет набегающий поток воды в движитель 7 (фиг. 4) и одновременно, взаимодействуя с потоком воды, создает подъемную силу.

В результате совместного действия движителей 5 и 7 судно 1 выходит на «загорбовый» режим движения; после этого вспомогательный движитель 7 с помощью механизма 10 поднимается в шахту 6 и отключается от источника энергии.

После закрепления движителя 7 в шахте 6 блок 11 смещается в корму на расстояние «а-с» и затем фиксируется в «походном» положении (фиг. 3)

Установившийся скоростной режим судна 1 обеспечивается основными движителями 5.

Остановка судна 1 производится путем уменьшения подачи энергии к основным движителям 5.

Целесообразность размещения вспомогательного движителя 7 в диаметральной плоскости (ДП) (в средней части по ширине судна 1) заключается в следующем. Составляющие силы сопротивления движению судна 1 и силы упора основных движителей 5 на прямом курсе распределяются симметрично относительно ДП. В случае установки дополнительного движителя 7 в ДП это условие не нарушится, т.е. не появится фактор, нарушающий прямолинейное поступательное движение (устойчивость на прямолинейном курсе).

Вспомогательный движитель 7 может найти применение не только в процессе разгона, но и, например, для поддержания необходимой скорости хода судна 1 в условиях волнения, когда сопротивление его движению возрастает.

Предложенное техническое решение по типу вспомогательного движителя и устройству для его установки на быстроходном судне с реданом на днище представляется простым и надежным.

1. Быстроходное судно с реданом на днище, отличающееся тем, что в диаметральной плоскости корпуса судна над реданом в шахте размещен вспомогательный подъемно-опускной движитель, выполненный в виде гребного винта, совмещенного с электродвигателем кольцевого типа.

2. Быстроходное судно по п. 1, отличающееся тем, что участок редана, расположенный под нижним отверстием шахты, выполнен с возможностью его перемещения на днище по длине судна.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области судостроения и, в частности, к движительно-рулевым комплексам судна. .

Изобретение относится к области судостроения и касается конструкции полупогружных судов, предназначенных для эксплуатации в ледовых условиях Арктики и в незамерзающих морях.

Изобретение относится к области судостроения и может быть использовано при создании конструкций винтовых движителей надводных и подводных плавательных средств. Для активного управления плавательным средством включают передачу крутящего момента с приводного вала на гребной вал и угловое изменение положения гребного вала, на котором установлен гребной винт, относительно приводного вала в пространстве за счет нелинейной продольной конфигурации законцовок этих валов.

Изобретение относится к судостроению, а именно к смазке и смазочной конструкции управляемого движителя морского судна. Морское судно содержит управляемый движитель, который включает в себя смазочную конструкцию.

Изобретение относится к судостроению, а именно к движительному агрегату корабля. Движительный агрегат корабля содержит конструкцию (1) оболочки, электрический двигатель (3), замкнутую жидкостную систему (9) охлаждения, которая имеет внутреннее пространство (10).

Изобретение относится к судостроению, а именно к втягиваемому движительному устройству. Судно содержит втягиваемое движительное устройство, которое содержит движительный контейнер, желоб, первое и второе уплотнительные устройства.

Изобретение относится к судостроению, а именно к пропульсивной установке на судне. Пропульсивная установка содержит, по меньшей мере, один неподвижный пропульсивный агрегат, который расположен в корме судна.

Группа изобретений относится к области судостроения, а более конкретно к движителям с частично погруженным винтом (ЧПВ). Частично погруженный винторулевой привод содержит частично погруженный винт, поворотную дейдвудную трубу с шаровой частью, упорный корпус, сферические шарниры управляющих гидроцилиндров расположены в дейдвудной трубе, ведущий, промежуточный и ведомый валы соединены с винтами.

Изобретение относится к области судостроения и может быть использовано в конструкциях вспомогательных движителей. Вспомогательный движительный комплекс плавательного средства состоит из движителя, системы его выдвижения из корпуса плавательного средства и щита-рецесса, который снабжен дополнительной системой выдвижения, кинематически связанной с этим щитом и расположенной внутри корпуса плавательного средства.

Изобретение относится к области судостроения и касается конструирования кормовой оконечности судна, оборудованной движительно-рулевым комплексом (ДРК), установленным за пределами корпуса судна.

Изобретение относится к способу, согласно ограничительной части пункта 1 формулы изобретения, создания водного судна, главным образом, ледокола или грузового судна, танкера или подобного транспортного судна с улучшенными характеристиками проникновения в лед, при этом судно имеет корпус с первым концом и вторым концом и снабжено на втором конце узлом двигателя, которое создает основную двигательную силу судна, тогда как судно перемещается любым концом вперед, и рулевое управление судна, в соответствии с чем упомянутый второй конец судна имеет такую форму и размеры, чтобы как таковой он имел бы характеристики эффективного проникновения в лед.

Изобретение относится к области судостроения и касается вопроса создания ледокольных судов, предназначенных для прокладки широкого канала, обеспечивающего безопасную проводку крупнотоннажных судов во льдах.

Изобретение относится к области судостроения и касается конструкции глиссирующего судна, предназначенного для перемещения по воде, льду и снегу. Аэросани-амфибия содержат корпус с некилеватым днищем, кабину, двигатель с воздушным винтом и аэродинамические рули.

Изобретение относится к области судостроения и может быть использовано для проектирования корпусов судов с возможностью осуществления погрузочно-разгрузочных операций на необорудованном побережье, десантных кораблей, в решении задач освоения ресурсов шельфа.

Изобретение относится к области судостроения и касается конструкции полупогружных судов, предназначенных для эксплуатации в ледовых условиях Арктики и в незамерзающих морях.

Изобретение относится к области судостроения, в частности к реверсивно-рулевым устройствам судов с водометными движителями. Реверсивно-рулевое устройство водометного движителя включает в себя два вертикальных синхронных руля, которые расположены за соплом.

Изобретение относится к области судостроения и может быть использовано для проектирования корпусов судов с возможностью осуществления погрузочно-разгрузочных операций на необорудованном побережье, десантных кораблей, в решении задач освоения ресурсов шельфа.

Изобретение относится к транспортным средствам повышенной проходимости. Волновой шагающий движитель содержит корпус, в котором установлены коленчатые валы.

Изобретение относится к области судостроения и касается успокоителей продольной и бортовой качки судов. Успокоитель качки судна содержит крылья-стабилизаторы, закрепленные на корпусе судна.

Изобретение относится к области судостроения и касается конструкции быстроходных судов. Быстроходное судно с реданом на днище снабжено наряду с основными движителями вспомогательным движителем. Последний размещен в шахте, находящейся над реданом, и выполнен с возможностью его перемещения в шахте по вертикали. Конструкция вспомогательного движителя принята в виде гребного винта, совмещенного с электродвигателем кольцевого типа. Участок редана, расположенный под нижним отверстием шахты, выполнен с возможностью его перемещения на днище по длине судна. Изобретение позволяет уменьшить затраты энергии на работу пропульсивной установки судна в режиме его полного хода. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

Наверх