Бульбовая наделка корпуса судна

Изобретение относится к области судостроения и может быть использовано при постройке и модернизации бульбообразных носовых оконечностей корпусов судов. Бульбовая наделка корпуса судна содержит наружную обшивку и кольцевые шпангоуты, формирующие секции бульбовой надели, для крепления кольцевых шпангоутов к наружной обшивке и секций бульбовой наделки между собой используются соединительные элементы. Для обеспечения податливости бульбовой наделки предельная нагрузка соединений секций бульбовой наделки регулируется изменением количества, площади и механических характеристик материала соединительных элементов. Повышается безопасность мореплавания за счет ликвидации подводных пробоин при столкновении судов путем повышения податливости бульбовой наделки в продольном направлении. 2 ил.

 

Изобретение относится к области судостроения, касается бульбообразных носовых оконечностей и может быть использовано при постройке и модернизации судов.

Известна бульбовая наделка корпуса судна, содержащая обтекатель, вставку, выполненную в виде гофров и подкрепленную бракетами, при этом пустоты между поверхностями гофров и бракет заформованы эластичным заполнителем (Авторское свидетельство №1197918, МПК В63В 1/06, опубл. 15.12.1985).

Данная конструкция обладает тем недостатком, что регулировка продольной жесткости бульба возможна только за счет изменения высоты гофр, однако это сопряжено с потерей полезного объема внутри бульба.

Известна бульбовая наделка корпуса судна (Патент RU №2108940, МПК В63В 1/06, опубл. 20.04.1998), имеющая конусообразную форму и содержащая обтекатель, вставку, выполненную в виде гофров и подкрепленную бракетами, причем гофры вставки в поперечном сечении имеют форму капли, при этом пустоты между поверхностями гофров и бракет заформованы эластичным заполнителем.

Данная конструкция обладает недостатком, заключающимся в том, что предельная нагрузка для гофров, имеющих большой периметр, оказывается существенно более высокой, чем для гофров с малым периметром, находящихся в носовой части бульба, что приводит к увеличению продольной жесткости бульба. Снижение продольной жесткости бульба возможно за счет увеличения высоты гофр с увеличением их периметра, однако это ведет к потере полезного объема внутри бульба, а также повышает трудоемкость изготовления бульбовой наделки, т.к. связано с необходимостью изготовления гофров различной высоты. Увеличение податливости бульба за счет уменьшения толщины гофров ограничивается тем обстоятельством, что в процессе эксплуатации носовая оконечность судов подвергается интенсивным гидродинамическим нагрузкам.

В качестве ближайшего аналога принята конструкция бульба, содержащая наружную обшивку, кольцевые шпангоуты, подкрепленная горизонтальными и вертикальными диафрагмами (Барабанов Н.В. Конструкция корпуса морских судов. Л.: Судостроение, 1981. - 552 с., с. 537-538, рис. 338).

Существенным недостатком данной конструкции является высокая жесткость в продольном направлении, вследствие чего при столкновении судов тараненное судно получает пробоину ниже ватерлинии, что нередко приводит к его гибели.

Изобретение решает задачу повышения безопасности мореплавания за счет увеличения продольной податливости бульба путем выполнения его в виде отдельных секций, скрепленных соединительными элементами, разрушающимися при достижении заданной величины осевой нагрузки на бульб.

Для решения поставленной задачи известную конструкцию бульба, содержащую наружную обшивку и кольцевые шпангоуты, предлагается выполнить в виде отдельных секций, диаметр которых увеличивается по направлению к корме, причем скрепить секции бульбовой наделки между собой и прикрепить кольцевые шпангоуты к наружной обшивке соединительными элементами, прочность которых определяется заданной осевой нагрузкой на бульбовую наделку, а число соединительных элементов для каждого из стыков секций и соответствующих соединений кольцевых шпангоутов определять по формуле

,

где P0i - предельная нагрузка i-го соединения секций бульбовой наделки, обеспечивающая требуемую податливость бульба, Н;

Ni - количество соединительных элементов в i-м соединении;

S - площадь соединительного элемента, м2;

τ - предел прочности материала соединительного элемента на сдвиг, Па.

В предлагаемом техническом решении при столкновении судов деформирование бульба осуществляется за счет среза соединительных элементов и движения секции бульбовой наделки с минимальной предельной нагрузкой соединения внутрь соседней секции бульбовой наделки, при этом требуемая податливость бульбовой наделки в продольном направлении может быть обеспечена надлежащим выбором количества соединительных элементов, их поперечного сечения и материала.

На прилагаемых графических материалах изображено:

на фиг. 1 - общий вид бульбовой наделки корпуса судна;

на фиг. 2 - узел I на фиг. 1.

На графических материалах приняты следующие обозначения:

1 - обшивка наружная;

2 - шпангоут кольцевой;

3 - секция бульбовой наделки;

4 - элемент соединительный;

5 - оболочка эластичная.

Конструкция бульбовой наделки корпуса судна состоит из наружной обшивки 1 и кольцевых шпангоутов 2, скрепленных между собой соединительными элементами 4 и формирующих секции 3 бульбовой наделки, которые скрепляются между собой соединительными элементами 4. С внешней стороны бульбовой наделки корпуса судна находится эластичная оболочка 5.

Бульбовая наделка корпуса судна работает следующим образом. При столкновении судов в контакт с подводной частью бортового перекрытия входит бульбовая наделка, а в надводной части по мере деформирования наделки - верхняя часть форштевня судна. Так как податливость в продольном направлении бульбовой наделки велика, при столкновении судов она деформируется за счет среза соединительных элементов 4 и перемещения секций 3 бульбовой наделки с меньшим диаметром внутрь секций с большим диаметром, при этом предельная нагрузка предлагаемой конструкции может регулироваться за счет изменения характеристик соединительных элементов 4

P 0 i =Ni⋅S⋅τ,

где Р0i - предельная нагрузка i-го соединения секций бульбовой наделки, обеспечивающая требуемую податливость бульба, Н;

Ni - количество соединительных элементов в i-м соединении;

S - площадь соединительного элемента, м2;

τ - предел прочности материала соединительного элемента на сдвиг, Па.

Следует заметить, что по мере движения секции 3 бульбовой наделки внутрь соседней секции она может упереться в кольцевой шпангоут 2, прикрепленный в наружной обшивке 1 с помощью соединительных элементов 4. Поэтому для обеспечения требуемой податливости бульбовой наделки указанные соединительные элементы 4 должны срезаться под действием на кольцевой шпангоут 2 перемещающейся внутрь конструкции секции 3 бульбовой наделки при приложении к ней нагрузки, не превышающей той, что вызвала срез соединительных элементов 4 указанной секции. В качестве соединительных элементов 4 могут быть использованы болты, заклепки или сварные соединения, при этом их параметры должны определяться с использованием приведенной формулы. Расположенная с внешней стороны конструкции эластичная оболочка 5 улучшает гидродинамические характеристики бульбовой наделки и не препятствует ее деформированию в случае столкновения, так как может изготавливаться из материалов с соответствующими механическими характеристиками, например из резины.

При обеспечении достаточной податливости бульбовой наделки в продольном направлении в подводной части тараненного судна деформации бортового перекрытия остаются незначительными, что позволяет избежать появления пробоины ниже ватерлинии. Таким образом, предлагаемая конструкция бульбовой наделки корпуса судна позволяет избежать гибели судна и экипажа путем уменьшения повреждения корпуса при столкновении, а также существенно сократить объем ремонтных работ.

Бульбовая наделка корпуса судна, содержащая наружную обшивку и кольцевые шпангоуты, отличающаяся тем, что выполнена из отдельных секций, диаметр которых увеличивается по направлению к корме, а для крепления кольцевых шпангоутов к наружной обшивке и секций между собой использованы соединительные элементы, прочность которых определяется величиной заданной осевой нагрузки на бульбовую наделку, причем число соединительных элементов для каждого из стыков секций и соответствующих соединений кольцевых шпангоутов определяется по формуле

,

где P0i - предельная нагрузка i-го соединения секций бульбовой наделки, обеспечивающая требуемую податливость бульба, Н;

Ni - количество соединительных элементов в i-м соединении;

S - площадь соединительного элемента, м2;

τ - предел прочности материала соединительного элемента на сдвиг, Па.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области судостроения и касается конструкции судов, способных противостоять силе подводного взрыва без разрушения корпуса. Корпус судна содержит герметичный и жесткий внутренний корпус, который жестко и герметично скреплен с оконечностями корпуса судна, и охватывающий его герметичный и упругий внешний корпус, который упруго и герметично скреплен с оконечностями.

Изобретение относится к области судостроения и касается конструкции судов, способных противостоять силе подводного взрыва. Корпус судна содержит палубное перекрытие, носовую и кормовую оконечности, герметичный и жесткий внутренний корпус, который жестко и герметично скреплен с оконечностями корпуса судна, выполненными жесткими, и охватывающий его с зазором герметичный и упругий внешний корпус, который упруго и герметично скреплен с носовой и кормовой оконечностями и выполнен с возможностью упругого деформирования при гидроударах от взрывной волны.

Изобретение относится к области судостроения, в частности к конструкции корпуса судна. При строительстве или модернизации судна из металла набор корпуса устанавливается на наружной стороне обшивки, а выступающие за габариты металлического корпуса элементы наружного набора покрыты слоем искусственного каменного материала на основе вяжущих веществ, например легкими бетонами на основе цемента (газобетон, пенобетон, фибробетон).

Изобретение относится к области судостроения и касается конструкции корпуса судна. Предложен корпус морского судна, содержащий обшивку (2) корпуса из металла, продольные и поперечные усиливающие элементы, причем по меньшей мере один продольный усиливающий элемент (3) размещен между обшивкой (2) корпуса и по меньшей мере одним поперечным усиливающим элементом (4) и соединен с внутренней частью (5) обшивки (2) корпуса, при этом обшивка (2) корпуса имеет толщину, которая меньше 10 мм, указанный продольный усиливающий элемент (3) изготовлен из того же металла, что и указанная обшивка (2) корпуса, и содержит по меньшей мере один упругий сегмент (6), предусмотренный для работы в качестве пружины в направлении, поперечном относительно толщины обшивки (2) корпуса, указанный упругий сегмент (6) предусмотрен так, чтобы достигать нижней части при сжатии, которое больше 10 мм и меньше 50 мм.
Изобретение относится к средствам безопасной эксплуатации плавсредств и может быть использовано для их аварийного торможения. Способ аварийного торможения состоит в том, что изготовляют дюбель-пушку, которая имеет пристреливаемое кольцо с закрепленным на нем шкивом, на который наброшена петля якорного каната, уложенного в канатный ящик, изготовляют тормозную лебедку якорного каната, шарнирно устанавливают дюбель-пушку на наружной части кормы плавсредства, фиксируют дюбель-пушку в положении, когда ее дульная часть направлена вверх, посредством управляемого электромагнитного зацепа, при необходимости аварийного торможения расфиксируют электромагнитным зацепом верхний конец дюбель-пушки, поворачивают последнюю на шарнирном соединении, чем опускают ее верхний конец под воду, в конце поворота дюбель-пушки воздействуют нижней частью кормы плавсредства на капсюль-детонатор взрывного заряда дюбель-пушки, чем взрывают последний, в результате чего выстреливают дюбель-якорь с одетым на него пристреливаемым кольцом, к которому прикреплен шкив, на который наброшена петля якорного каната, свивают с канатного ящика якорный канат, пристреливают пристреливаемое кольцо с концом якорного каната к дну водоема, для аварийного торможения притормаживают тормозной лебедкой пристрелянный якорный канат, чем останавливают перемещение плавсредства.

Изобретение относится к области судостроения и может быть использовано при постройке и модернизации бульбообразных носовых оконечностей корпусов судов. Бульбовая наделка корпуса судна содержит обтекатель, цилиндрическую вставку, выполненную с поперечными кольцевыми гофрами, продольные бракеты, подкрепляющие гофры, эластичные заполнители пространств между поверхностями гофров и бракет.

Изобретение относится к области судостроения и может быть использовано при постройке и модернизации бульбообразных носовых оконечностей корпусов судов. Бульбовая наделка корпуса судна содержит обтекатель, вставку, выполненную в виде гофров и подкрепленную бракетами, причем пустоты между поверхностями гофров и бракет заформованы эластичным заполнителем.

Изобретение относится к устройству для защиты корпуса судна от ударов. .

Изобретение относится к области управления движением морских судов и предназначено для дистанционной регистрации по радиолокационным наблюдениям выхода гребного винта на максимальные обороты при экстренном разгоне морского судна по двумерным (угол-расстояние) радиолокационным наблюдениям в интересах обеспечения безопасности морского движения с целью исключения столкновения встречных судов.

Изобретение относится к области судостроения, в частности к швартовным кранцам, предназначенным для защиты корпусов судов при выполнении швартовок. .

Изобретение относится к области электротехники. Технический результат заключается в увеличении передаваемой мощности от первичной к вторичной обмотке трансформатора и, соответственно, сокращение времени заряда аккумуляторных батарей подводного аппарата.

Изобретение относится к области судостроения и касается вопроса эксплуатации рыбопромыслового судна в тяжелых ледовых условиях. Предложено рыбопромысловое судно ледового плавания, включающее корпус с ледовыми обводами и ледовым усилением, размещенные в отсеках балластные цистерны с балластной системой и двигательно-движительный комплекс, причем носовая оконечность корпуса имеет форму бульба, содержащего в своей верхней части ребро, образованное в диаметральной плоскости и имеющее уклон вперед к плоскости ватерлинии, при этом судно дополнено водоналивными цистернами, размещенными в кормовой части корпуса судна в отсеках, расположенных кормовее размещения его штатных балластных цистерн.

Изобретение относится к области судостроения и касается скоростных судов. Предложен способ создания упора между водой и судном с использованием двух транспортеров, в которых нижняя часть ленты неподвижна относительно воды, при этом используются транспортеры с независимым изменением их положения относительно судна и кинематики движения.

Изобретение относится к области судостроения и касается конструирования судов с повышенной скоростью перемещения в водной среде. Предложено судно с двойным корпусом, один из которых прочный 1, а второй наружный технологический 2, окружающий часть прочного корпуса, расположенную ниже уровня воды, свободным пространством 3 между корпусами, компрессором 4 для выполнения технологических операций и сплошным днищем 5.

Настоящее изобретение относится к переключателю для морского сейсмического датчика. Переключатель включает в себя сильфон, имеющий закрытый конец, боковой участок и открытый конец, в котором боковой участок соединяет закрытый конец с открытым концом, закрытый конец включает в себя электропроводную поверхность и боковой участок действует как пружина; пробку основания, которая включает в себя первый входной и первый выходной контакты на первой стороне и второй входной и второй выходной контакты на противоположной стороне; и пробку, расположенную на открытом конце сильфона и выполненную с возможностью формирования камеры, внутри которой предусмотрены второй входной контакт и второй выходной контакт.

Изобретение относится к амфибийным транспортным средствам на динамической воздушной подушке. Амфибийное судно на сжатом пневмопотоке содержит корпус с движительной установкой, выполненной с рулевым устройством, регулирующим нагнетание воздуха в разделительные камеры.

Изобретение относится к области подводного кораблестроения, в частности к двухкорпусным подводным лодкам. Предложена подводная лодка с герметичным прочным и легким корпусами.

Изобретение относится к области судостроения и может быть использовано при конструировании судов, использующих динамическую воздушную подушку. Предложено устройство для снижения гидродинамического сопротивления днища корпуса судна на сжатом пневмопотоке, содержащее корпус, нагнетатель воздуха высокого давления, рулевое устройство, бортовые скеги, при этом днище обтекаемого корпуса защищено слоем материала, выполненного со свободно выступающими одним концом отдельными упругими стержнями и/или волокнами, изготовленными из упругих полиэтиленовых материалов в виде щетки, скрепленных жестко с защитным покрытием материала.

Изобретение относится к области гидродинамики судна. Предложено судно с гидродинамическим каналом управления потоком на носу этого судна, причем канал содержит пару боковых стенок (2, 3) с частью крылового профиля на каждой стороне носа судна, соединенных с горизонтально ориентированным или наклонным участком (1) стенки с частью крылового профиля, причем канал выполнен с возможностью перемещения в вертикальном направлении между положением (а) и положением (b) и способствует уменьшению волнообразования и фрикционных сопротивлений за счет дифференцирования потока в нем от потока вне канала во взаимодействии с носом судна, имеющим горизонтально простирающиеся прямолинейные или выпуклые боковые стенки (102, 103).

Изобретение относится к области судостроения, в частности к конструированию корпусов судов с газовыми днищевыми кавернами. Предложен корпус судна, который имеет надводный корпус и подводный корпус с криволинейными бортами ниже конструктивной ватерлинии, сходящимися к носу.

Изобретение относится к области судостроения и касается, в частности, вопросов улучшения гидродинамических качеств транспортных судов. Предложен способ снижения гидродинамического сопротивления движению судна за счет профилирования днища и организации процесса сгорания в каверне, основанный на формировании и использовании направленного потока продуктов сгорания, при этом процесс сгорания включает этапы воспламенения горючей смеси в полости каверны на участке между щелью в области входного сечения каверны и отбойной пластиной-стабилизатором горения, сгорания смеси в турбулентном режиме, стабилизации турбулентного пламени и формирования направленного потока продуктов горения, движущегося вдоль продольной оси днища по направлению к выходному сечению каверны, где формируется реактивная струя. Предложено также устройство для реализации данного способа. Технический результат заключается в уменьшении составляющей сопротивления трения, снижении остаточного сопротивления судна и создании дополнительной движущей силы. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл.

Изобретение относится к области судостроения и может быть использовано при постройке и модернизации бульбообразных носовых оконечностей корпусов судов. Бульбовая наделка корпуса судна содержит наружную обшивку и кольцевые шпангоуты, формирующие секции бульбовой надели, для крепления кольцевых шпангоутов к наружной обшивке и секций бульбовой наделки между собой используются соединительные элементы. Для обеспечения податливости бульбовой наделки предельная нагрузка соединений секций бульбовой наделки регулируется изменением количества, площади и механических характеристик материала соединительных элементов. Повышается безопасность мореплавания за счет ликвидации подводных пробоин при столкновении судов путем повышения податливости бульбовой наделки в продольном направлении. 2 ил.

Наверх