Высокоскоростной катамаран

Изобретение относится к области судостроения, преимущественно речного, и может быть использовано для создания высокоскоростных пассажирских судов. Судно-катамаран содержит два корпуса, связанных между собой соединительным мостом. Корпуса в плане имеют форму плоско-выпуклого крыла с плоскими наружными боковыми поверхностями и выполнены прямоугольного поперечного сечения. Снизу межкорпусное пространство по всей его площади перекрывается горизонтально расположенной плоскостью, имеющей в продольном сечении форму плоско-выпуклого крыла с плоской нижней поверхностью. Использование изобретения позволит снизить волновое сопротивление и, следовательно, повысить скорость катамарана. 4 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Изобретение относится к области судостроения, преимущественно высокоскоростного речного, и может быть использовано для пассажирских перевозок как на реках (вар. мелководных), так и в прибрежной морской зоне и может служить альтернативой судам на воздушной подушке.

Известны катамараны, в которых с целью снижения волнового сопротивления предполагается использование асимметричных корпусов, имеющих в плане форму плоско-выпуклого крыла с плоскими наружными поверхностями (патент RU №2106279), но достигаемый эффект оказывается незначительным вследствие «утечки» поперечной межкорпусной волны вниз в процессе перемещения ее относительно корпусов судна. А прямоугольное сечение этих корпусов увеличивает смоченную поверхность (в сравнении с корпусами круглого сечения), увеличивая потери энергии на трение, что сводит достигаемый эффект к нулю. И вследствие этого предлагаемый способ снижения волнового сопротивления не нашел практического применения.

Целью изобретения является достижение рекуперации большей части энергии поперечной межкорпусной волны, возникающей при высокоскоростном движении катамарана с асимметричными корпусами (ориентировочно 80÷90%).

Технически результат достигается тем, что в катамаране, содержащем два корпуса, связанных между собой соединительным мостом, в котором каждый из корпусов имеет в плане форму плоско-выпуклого крыла с плоской вертикально расположенной наружной поверхностью и криволинейной внутренней, относительно продольной оси катамарана и с плоскими горизонтально расположенными верхней и нижней плоскостями и в которых каждое поперечное сечение имеет прямоугольную форму, по изобретению нижние поверхности корпусов соединяются между собой горизонтально расположенной плоскостью, имеющей в продольном сечении форму плоско-выпуклого крыла с плоской нижней поверхностью. При этом движители (вар. гребные винты) располагаются в самом узком месте межкорпусного пространства. А горизонтально расположенная плоскость перекрывает все межкорпусное пространство в его нижней части. Под нижнюю поверхность горизонтально расположенной плоскости в передней ее части подается тонкослойно сжатый воздух. Для обеспечения равномерности распределения сжатого воздуха по всей нижней поверхности горизонтально расположенной плоскости и нижней поверхности корпусов катамарана на их наружной поверхности и по всей длине устанавливаются продольные ребра.

На фиг. 1 изображен скоростной катамаран (далее В.К.) в продольном разрезе. На фиг. 2 - В.К., разрез A-A. На фиг. 3 и 4 показана схема рекуперации энергии поперечной волны.

В.К. содержит два асимметричных корпуса 1, соединенных мостом 2, нижнюю горизонтально расположенную плоскость 3 с продольными ребрами 4 и движители 5.

Рекуперация энергии поперечной волны в предлагаемом В.К. осуществляется следующим образом. При движении В.К. с высокой скоростью встречная вода вследствие своей инерционности создает в передней части межкорпусного пространства избыточное давление, поднимающее поперечную волну (см. фиг. 3), которая создает так называемое волновое сопротивление, тормозящее судно. Но после прохождения самого узкого места в межкорпусном пространстве (Б-Б) поперечная волна начинает отдавать свою энергию (рекуперация), оказывая дополнительное гидростатическое давление на расходящиеся внутренние поверхности корпусов В.К. (коньковый эффект). При этом горизонтально расположенная плоскость 3 препятствует оттоку энергии поперечной волны вниз межкорпусного пространства. Горизонтально расположенная плоскость 3 создает дополнительную смоченную поверхность, увеличивая этим потери энергии на трение, и для его снижения используется воздушная «смазка» (под его нижнюю поверхность, как и под нижние поверхности корпусов В.К. тонкослойно подается сжатый воздух от компрессора - не показан).

Использование принципа рекуперации энергии поперечной волны позволит свести к минимуму волновое сопротивление, являющееся главным препятствием в создании высокоскоростных судов водоизмещающего типа. А высокая экономичность и большая грузоподъемность, присущая судам такого типа, обеспечивают им ряд преимуществ в сравнении с высокоскоростными судами других типов (на п/крыльях, на в/подушке и пр.). Кроме того, принцип рекуперации энергии поперечной волны применим не только для моторных судов, но для парусных (вар. спортивных).

1. Высокоскоростной катамаран, содержащий два корпуса, связанных между собой соединительным мостом, в котором каждый из корпусов имеет в плане форму плоско-выпуклого крыла с плоской вертикально расположенной наружной боковой поверхностью и криволинейной внутренней, относительно продольной оси катамарана, и с плоскими горизонтально расположенными верхней и нижней плоскостями и в котором каждое поперечное сечение имеет прямоугольную форму, отличающийся тем, что нижние поверхности корпусов соединяются между собой горизонтально расположенной плоскостью, имеющей в продольном сечении форму плоско-выпуклого крыла с плоской нижней поверхностью.

2. Катамаран по п. 1, отличающийся тем, что движители располагаются в самом узком месте межкорпусного пространства.

3. Катамаран по п. 1, отличающийся тем, что горизонтально расположенная плоскость перекрывает все межкорпусное пространство в его нижней части.

4. Катамаран по п. 3, отличающийся тем, что под нижнюю поверхность горизонтально расположенной плоскости в передней ее части тонкослойно подается сжатый воздух.

5. Катамаран по п. 3, отличающийся тем, что снаружи нижней поверхности корпусов и горизонтально расположенной плоскости по всей их длине установлены равномерно распределенные продольные ребра.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области судостроения и касается гидродинамических характеристик судна. Предложен гидродинамический канализирующий насадок, установленный на носу судна и состоящий из горизонтальной стенки (1) и двух боковых стенок (2 и 3), благодаря которым поток через канал приобретает характеристики, существенно отличающиеся от характеристик потока вне канала, и тем самым снижается волнообразование, потери на трение и, соответственно, расход топлива, необходимый для движения судна в обычных условиях.

Изобретение относится к судовым устройствам. Судовое устройство (1) содержит плавающий буй (3), подводную полезную нагрузку (5) с электрическими средствами и электронными устройствами, источник энергии (7) и причальный трос (9).

Изобретение относится к подводному плавающему устройству (1), включающему вставку (4), содержащую термопластический материал и полую трубу (7), пену (5) из термопластического материала, по меньшей мере частично, закрывающего вставку (4), наружную обшивку (6), содержащую термопластический материал, который сформирован инжекцией под давлением по пене и находится в контакте с водой во время использования.

Изобретение относится к области водного транспорта. Гидроаэродинамический движитель состоит из конструкции судна, включающий в себя носовой обтекатель с реданом, бортовые и килевые продольные ножи, между которыми располагаются днищевые направляющие крылья, где рабочим телом является нагнетаемый воздух, выбрасываемый через направляющие крылья в воду под днищем судна.

Изобретение относится к области судостроения и касается конструкции быстроходных судов. Быстроходное судно с реданом на днище снабжено наряду с основными движителями вспомогательным движителем.

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, преимущественно к высокоскоростному морскому флоту, как к военному, так и к гражданскому. Судно с малой площадью ватерлинии содержит два корпуса: надводный и подводный, которые соединены вертикальными стойками, а также двигательные установки и воздушные компрессоры, которые расположены в подводном корпусе. Подводный корпус в поперечном сечении выполнен прямоугольным, с плоской горизонтальной верхней поверхностью, с плоскими вертикальными боковыми поверхностями и нижней поверхностью. Нижняя поверхность в продольном сечении подводного корпуса имеет форму хорошо обтекаемого тела с подачей сжатого воздуха под нижнюю поверхность подводного корпуса. Достигается простота конструкции, снижение трения и волнового сопротивления. 4 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области судостроения и касается морских крупнотоннажных транспортных судов с искусственной каверной на днище с дифферентно-креновой системой, предназначенных для эксплуатации в ледовых полях, в том числе в условиях малых глубин Балтийского моря и Арктического шельфа. Предложенное 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. Полость выемки сообщена с системой подачи воздуха и с системой стравливания воздуха из нее. Внутри выемки размещены продольные кили, разделяющие выемку на продольные секции, и поперечные козырьки в виде наклонных пластин, следующих друг за другом вниз по потоку. Системы стравливания и подачи воздуха в продольных секциях выемки, а также в носовой и кормовой частях каждой продольной секции, ограниченных козырьками, выполнены независимыми друг от друга с возможностью раздельной подачи и стравливания воздуха. Изобретение направлено на улучшение эксплуатационных характеристик, увеличение экономической эффективности и повышение ледопроходимости морского крупнотоннажного транспортного судна с воздушной каверной на днище. 2 ил.

Изобретение относится к области судостроения и судоходства в сложных и штормовых условиях мореходства на дальних океанских линиях. Объектом изобретения является универсальное транспортное судно для условий всесезонного и всепогодного мореходства в дальневосточных морях России, способного к всесезонному и всепогодному обслуживанию не обустроенных морских и океанских коммуникаций на Дальнем Востоке и в полярных регионах России. Обводы, форма корпуса и общеархитектурный облик универсального транспортного судна сформированы в результате анализа результатов ходовых и мореходных испытаний моделей судов. Изобретение направлено на минимизацию внешнего силового воздействия на судно со стороны ураганных ветров и штормового волнения, достижение минимальности всех видов качки и поддержание заданной скорости хода на любых курсах относительно ураганного ветра и гребней штормовых волн. 2 ил.

Изобретение относится к области судостроения и судоходства в сложных штормовых и ледовых условиях плавания. Объектом изобретения является всепогодный морской спасатель - научно-исследовательское судно, создаваемое с ориентацией на всесезонное и всепогодное мореходство в дальневосточных морях России. Изобретением определяются оптимизированные обводы корпуса, а также выполнение и расположение надстройки, устройств и механизмов судна. Технический результат заключается в минимизации внешнего силового воздействия со стороны ураганных ветров и штормового волнения при обеспечении активного маневрирования судна. 4 ил.

Изобретение относится к области судостроения и касается эксплуатации ледоколов при буксировке судов ледового плавания в акваториях с ледовым покровом, а именно судов с бульбовой носовой частью. Кормовая часть ледокола имеет подводную оконечность и надводную оконечность, кормовой подзор с установленными в нем гребным винтом с обтекателем, рулевым устройством. Надводная оконечность выполнена с наружной кромкой и кормовым вырезом, снабженным кранцем, для размещения носа буксируемого способом «вплотную» судна ледового класса. Носовая часть буксируемого судна выполнена с бульбом. Надводная оконечность кормовой части ледокола удлинена на величину, равную, по меньшей мере, расстоянию между обтекателем гребного винта и наружной кромкой надводной оконечности кормовой части ледокола до удлинения, с образованием пространства между бульбовым носом буксируемого судна и гребным винтом. Технический результат заключается в повышении эксплуатационной надежности буксировки «вплотную» ледоколом судов ледового плавания, имеющих бульбовую носовую часть. 3 ил.

Изобретение относится к области судостроения, касается конструирования судов туннельно-скегового типа и может быть использовано при постройке десантных судов. Предложено судно туннельно-скегового типа, содержащее корпус, имеющий днище с продольным туннелем, выполненным с верхним подковообразным сводом с образующими, параллельными диаметральной плоскости судна, в носовой и кормовой оконечностях установлены подвижные ограждения, в корпусе установлен нагнетатель воздуха высокого давления, в плоскости конструктивной ватерлинии смонтированы бортовые роторно-винтовые движители, имеющие стационарную оболочку, закрывающую верхнюю часть движителя, и оболочку, подвижную вокруг оси движителя, закрывающую нижнюю часть движителя при движении судна в режиме крейсерской скорости. Технический результат от использования предлагаемого изобретения состоит в повышении эксплуатационных характеристик судна туннельно-скегового типа. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области судостроения и касается проектирования формы кормовой оконечности корпуса судна, эксплуатируемого в сложных штормовых и ледовых условиях мореплавания. Предложена кормовая оконечность стабилизированного для штормового плавания корабля, сформированная ахтерштевнем и кормовым подзором, которая выполнена в одно- или в двухвинтовом варианте установки движителей с возможностью использования крыльевых стабилизаторов остаточной бортовой и килевой качки и c устройством двух винтовых поверхностей для гидродинамической стабилизации ходового дифферента на тихой воде и в условиях интенсивного штормового волнения: первой - на уровне переменных ватерлиний с протяженностью от завала шпангоутов на бортовых булях до заостренной кормовой раковины крейсерской кормы, и второй винтовой поверхности - опирающейся на килевую линию, с закручиванием потока воды в противоположную сторону из-под днища вверх в зону винторулевого комплекса, скуловые обводы при сопряжении этих винтовых поверхностей создают условия взаимокомпенсации вихревых потоков под кормовым подзором, что требуется для общей стабилизации поступательного течения и гашения внешних волновых возмущений в зоне действия рулей и стабилизаторов качки, Изобретение способствует лучшей ходкости и малой качке в условиях интенсивного штормового волнения, предотвращает набрызговое обледенение верхних палуб и обусловливает возможность автономного плавания во льдах средней тяжести. 2 ил.

Изобретение относится к области судостроения и касается проектирования формы носовой оконечности корпуса судна, эксплуатируемого в сложных штормовых и ледовых условиях мореплавания. Улучшение ходовых и маневренных качеств на интенсивном штормовом волнении, умерение всех видов качки, снижение риска обледенения верхних палуб достигается особым устройством форштевня и скуловых обводов: заваленным или вертикальным форштевнем для безударного прорезания гребней штормовых волн, с возможностью движения во льдах в режиме ледореза, со штормовым подрезом в нижней части форштевня для раскрепощения рыскания в условиях интенсивной бортовой и килевой качки, с упрочнением нижней части форштевня и заостренной надводной частью форштевня-ледореза, надводные ветви шпангоутов оптимизируются от небольшого развала, стабилизирующего активный штормовой ход, до их завала со снижением высоты бака для компенсации килевой качки за счет заливаемости носовой палубы тихоходных судов, бульбовое образование задает начало винтовой поверхности на уровне переменных ватерлиний от форштевня до зоны отрыва расходящейся корабельной волны, что компенсирует силовое воздействие встречных штормовых волн и служит уменьшению ходового дифферента, за зоной отрыва корабельной волны начинается выпуклый изгиб шпангоутных контуров с образованием завала борта и подводных булей в средней части корпуса, что снижает бортовую качку в штормовых условиях. 2 ил.

Изобретение относится к области судостроения и касается конструирования корпуса судна туннельно-скегового типа. В предлагаемом корпусе судна туннельно-скегового типа, имеющем надводный и подводный корпуса с криволинейными бортами ниже конструктивной ватерлинии и днище с продольным туннелем, выполненным с верхним подковообразным сводом и вертикальными стенками, подвижное ограждение носовой оконечности выполнено по типу убирающейся многослойной балаклавы, имеющей механизм подъема и опускания, подвижное ограждение кормовой оконечности выполнено в виде плоскостной системы сложенных вдвое и зафиксированных перегибами на стержне и/или на трубе эластомерных полотен, свободными концами лежащих друг на друге, два нагнетателя воздуха высокого давления смонтированы вблизи носовой и кормовой оконечности судна на осях с возможностью фиксированного отклонения от вертикали до 30° каждого в продольной плоскости судна, движители водометного типа в подводных корпусах выполнены по полой проточной схеме, когда роторная часть движителя несплошная кольцевая встроена в статорную часть. Технический результат от использования предлагаемого изобретения состоит в повышении эксплуатационных характеристик судна туннельно-скегового типа. 3 ил.

Тримаран // 2610161
Изобретение относится к судостроению, а именно к конструкции скоростных судов с узким длинным корпусом и малой площадью по ватерлинии. Тримаран имеет очень узкий длинный корпус, остойчивость которого обеспечивается за счет двух боковых поплавков-аутригеров. Палубная часть корпуса выполнена в виде диска, на дальних от корпуса судна частях которого смонтированы подвешиваемые ниже ватерлинии поплавки в виде дисков. Достигается повышение быстроходности и гидродинамической подъемной силы судов. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области судостроения, преимущественно речного, и может быть использовано для создания высокоскоростных пассажирских судов. Судно-катамаран содержит два корпуса, связанных между собой соединительным мостом. Корпуса в плане имеют форму плоско-выпуклого крыла с плоскими наружными боковыми поверхностями и выполнены прямоугольного поперечного сечения. Снизу межкорпусное пространство по всей его площади перекрывается горизонтально расположенной плоскостью, имеющей в продольном сечении форму плоско-выпуклого крыла с плоской нижней поверхностью. Использование изобретения позволит снизить волновое сопротивление и, следовательно, повысить скорость катамарана. 4 з.п. ф-лы, 4 ил.

Наверх