Водоизмещающее судно с устройством образования воздушных каверн на днище

Изобретение относится к водному транспорту, касается конструирования судов с устройством образования воздушных каверн на днище и может быть использовано при строительстве плоскодонных быстроходных, судов, катеров, спортивных лодок и т.п. Предложено водоизмещающее судно с устройством образования воздушных каверн на днище, у которого средство подачи воздуха выполнено в виде смонтированных внутри или снаружи передней части судна воздуховодов, из которых каждый выход воздуха выполнен в зоне устойчивого контакта воды с днищем судна при его движении по воде, выход воздуха под днище судна выполнен в пространство между, по меньшей мере, смонтированными на днище тремя направляющими-ограничителями для воды и воздушного потока, выполненными продольно днищу судна, а устройство, образующее каверны на днище судна, выполнено в виде контактирующих друг с другом рядов канавок полуовальной формы, выполненных на поверхности днища, контактируемой с водой, между направляющими, при этом полуовальные канавки в рядах по горизонтали могут быть соединены краями друг с другом или края канавок ряда, обращенного к корме, могут быть соединены с выпуклой частью канавок предшествующего ряда на расстоянии 0,1-0,6 ширины полуовальной канавки друг от друга. Технический результат заключается в повышении скорости движения судна. 4 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Изобретение относится к водному транспорту, касается конструирования судов с устройством образования воздушных каверн на днище и может быть использовано при строительстве плоскодонных быстроходных, в том числе судов, катеров, спортивных лодок и т.п.

Известно водоизмещающее судно с воздушными кавернами на днище, оборудованное устройством для создания под днищем искусственных каверн, включающим систему кавернообразования, состоящую из следующих друг за другом по длине судна расположенных на днище поперечных насадков в виде наклонных пластин и побортно установленных на днище продольных ограничительных килей. Судно имеет также источник принудительной подачи по трубопроводам воздуха под днище судна для создания и поддержания образованных за поперечина ми каверн. Система кавернообразования выполнена убирающейся, для чего поперечные насадки и продольные кили выполнены с возможностью их раскрытия и складывания с прилеганием к днищу путем их поворота вокруг своих продольных осей, расположенных на днище судна. См. патент РФ №2461489, В63В 1/38.

К недостаткам известного судна с воздушными кавернами на днище можно отнести высокое сопротивление движению судна при изменениях наклона пластин и образования завихрений воды между днищем и пластинами.

Известно более совершенное водоизмещающее судно с воздушной каверной на днище с дифферентно-креновой системой, имеющее 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, причем полость выемки сообщена с системой подачи воздуха и с системой стравливания воздуха из нее, а внутри выемки размещены продольные кили (направляющие), ограничивающие поперечное перемещение воздуха по днищу выемки и разделяющие выемку на продольные секции, и поперечные козырьки в виде наклонных пластин, следующих друг за другом вниз по потоку, при этом 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. См. патент 2601997, М. кл. В63В 1/38 публ. 10.11.2016 г. прототип.

К недостаткам известного судна можно отнести низкую эффективность использования воздушных каверн при движении судна, связанную с наличием ряда конструктивных особенностей, таких как наличие выемки и редана в передней части днища судна, создающего перепад воды под днищем, наличие кормового свода, ограничивающего выход воздуха из-под днища требующего системы стравливания воздуха.

Техническим результатом предполагаемого изобретения является повышение эффективности движения судна за счет повышения скорости движения путем создание под днищем равномерного по ширине судна тонкого слоя воздушных каверн.

Поставленный технический результат достигается использованием сочетания известных общих с прототипом признаков, включающих корпус с днищем, средство создания и подачи к днищу воздуха, трубопроводы, проводящие воздух, продольные направляющие и средство, образующее каверны и новых признаков, заключающихся в том, что средство подачи воздуха выполнено в виде смонтированных внутри или снаружи передней части судна воздуховодов из которых, по меньшей мере, каждый выход воздуха выполнен в зоне устойчивого контакта воды с днищем судна при его движении по воде, выход воздуха под днище судна выполнен в пространство между, по меньшей мере, смонтированными на днище тремя направляющими-ограничителями для воды и воздушного потока, выполненными продольно днищу судна, а устройство, образующее каверны на днище судна, выполнено в виде контактирующих друг с другом рядов канавок полуовальной формы, выполненных на поверхности днища контактируемой с водой между направляющими, при этом полуовальные канавки в рядах по горизонтали могут быть соединены краями друг с другом или края канавок ряда, обращенного к корме, могут быть соединены с выпуклой частью канавок предшествующего ряда на расстоянии 0,1-0,6 ширины полуовала полуовальной канавки друг от друга.

Каждая канавка днища в поперечном сечении выполнена прямоугольной формы с закруглениями кромок сторон и основания канавок, обращенных к корме, радиусом 0,1-0,6 ширины канавки.

Средство подачи воздуха под днище судна выполнено, по меньшей мере, с двумя выходами воздуха в передней половине днища судна в зоне устойчивого контакта воды с днищем судна.

По длине днища судна выполнено, по меньшей мере, три продольных направляющих-ограничителей для воды и воздуха.

Выход воздуха в зону устойчивого контакта воды с днищем судна при его движении по воде выполнен, по меньшей мере, при помощи одного поперечного ряда выходов воздуха из воздуховодов.

Новизной предполагаемого изобретения является выполнение средства подачи воздуха в виде смонтированных внутри или снаружи передней части судна воздуховодов из которых, по меньшей мере, каждый выход воздуха выполнен в зоне устойчивого контакта воды с днищем судна при его движении по воде, выход воздуха под днище судна выполнен в пространство между, по меньшей мере, смонтированными на днище тремя направляющими-ограничителями для воды и воздушного потока, выполненными продольно днищу судна, а устройство, образующее каверны на днище судна, выполнено в виде контактирующих друг с другом рядов канавок полуовальной формы, выполненных на поверхности днища контактируемой с водой между направляющими, при этом полуовальные канавки в рядах по горизонтали могут быть соединены краями друг с другом или края канавок ряда, обращенного к корме, могут быть соединены с выпуклой частью канавок предшествующего ряда на расстоянии 0,1-0,6 ширины полуовала полуовальной канавки друг от друга.

Так, выполнение средства подачи воздуха в виде смонтированных внутри или снаружи передней части судна воздуховодов из которых, по меньшей мере, каждый выход воздуха выполнен в зоне устойчивого контакта воды с днищем судна при его движении по воде, выход воздуха под днище судна выполнен в пространство между, по меньшей мере, смонтированными на днище тремя направляющими-ограничителями для воды и воздушного потока позволяет постоянно и без перерывов подавать воздух в зону устойчивого контакта днища судна с водой и равномерно рассредоточить поток подаваемого воздуха между продольными направляющими.

Выполнение устройства, образующего каверны на днище судна в виде контактирующих друг с другом рядов канавок полуовальной формы, выполненных на поверхности днища контактируемой с водой между направляющими, позволяет размельчить поступающие из воздухопроводов воздушные пузыри воздуха и равномерно рассредоточить их по ширине поверхности днища между каждыми направляющими. При этом воздух, перемещаясь по днищу, встречая на своем пути канавки и последовательно, попадая в них с различным временем вхождения в канавки за счет их овальности, дробится на более мелкие фракции и продолжает движение по поверхности днища до следующей канавки, где также дробится и создает тонкую воздушную устойчивую прослойку по всему днищу, способствующую снижению сопротивления воды движению судна.

Соединение полуовальных канавок в рядах по горизонтали краями друг с другом или краями канавок ряда, обращенного к корме с выпуклой частью канавок предшествующего ряда на расстоянии 0,1-06 ширины полуовала полуовальной канавки друг от друга позволяет в зависимости от их выполнения изготавливать суда с различной степенью дробления воздуха и соответственно менять требуемое сопротивление воды и скоростной режим судна.

Выполнение каждой канавки днища в поперечном сечении прямоугольной формы с закруглениями кромок сторон и основания канавок, обращенных к корме, радиусом 0,1-0,6 ширины канавки, выполнение средства подачи воздуха под днище судна, по меньшей мере, с двумя выходами воздуха в передней половине днища судна в зоне устойчивого контакта воды с днищем судна, выполнение по длине днища судна, по меньшей мере, трех продольных направляющих-ограничителей для воды и воздуха, выполнение выхода воздуха в зону устойчивого контакта воды с днищем судна при его движении по воде, по меньшей мере, при помощи одного поперечного ряда выходов воздуха из воздуховодов - являются признаками дополнительными, направленными на уточнение выполнения основных признаков и способствующих достижению поставленной предполагаемым изобретением поставленного технического результата.

Согласно проведенных патентно-информационных исследований, сочетания известных и новых признаков предполагаемого изобретения в источниках патентной и научно-технической информации не обнаружено, что позволяет отнести признаки к обладающим новизной.

Поскольку предложенное сочетание признаков не известно из существующего уровня техники и не вытекает из него явным образом и позволяет получить более высокий и даже неожиданный технический результат, то предлагаемые существенные признаки и их сочетание можно считать имеющими изобретательский уровень.

Описание осуществления предлагаемого способа позволяет отнести его к промышленно выполнимым.

На фиг. 1 схематично представлено днище судна с выполненными на его поверхности канавками и установленными продольными направляющими.

На фиг. 2 показан поперечный разрез днища судна с изображением выполненных в нем канавок.

На фиг. 3 схематично показан вариант подвода воздуха под днище при помощи воздухопроводов, смонтированных внутри корпуса судна на различном расстоянии от носовой части судна.

На фиг. 4 схематично показан вариант подвода воздуха под днище при помощи воздухопроводов, смонтированных снаружи корпуса судна.

Предлагаемое водоизмещающее судно с воздушными кавернами на днище состоит из корпуса 1 с плоским днищем 2, продольными направляющими-ограничителями 3 и канавками 4. Воздух при помощи средства 5 нагнетания воздуха при помощи трубопроводов 6 и 7, выполненных снаружи (6) или внутри (7) носовой части судна подводят к днищу 2 судна. При этом выход воздуха под днище судна может быть осуществлен при помощи, по меньшей мере, одного поперечного ряда 8 выходов воздуха из воздуховодов. На фиг. 3 пунктирной линией 9 обозначен трубопровод подвода воздуха ко второму поперечному ряду 10 выходов воздуха под днище судна. У каждой канавки 4 кромка 11, со стороны кормы и кромки основания 12 канавки скруглены для уменьшения сопротивления и улучшения завихрения воздуха. Края канавок в поперечном ряду могут быть выполнены с контактом друг с другом см. по стрелке А зона С или с контактом полувала канавки предшествующего ряда см. по стрелке В зона D. При этом, в случае с контактом полувала канавки предшествующего ряда см. по стрелке В зона D расстояние между краями «L» может быть выполнено равным 0,1-0,6 ширины полуовала канавки.

Предлагаемое судно работает следующим образом:

При движении судна, воздух из источника принудительной подачи 5 по трубопроводам 7 или 6 подается к поперечному к одному ряду выходов 8 воздуха или к двум рядам выходов 8 и 10 из трубопроводов для создания под днищем 2 воздушной прослойки в виде искусственной каверны. Подаваемый воздух, перемещаясь под днищем 2 судна взаимодействует с выполненными на днище полуовальными канавками 4 и попадая из одной канавки в другую пузырьки воздуха каждый раз дробятся на более мелкие и не создают крупных пузырей способных смещаться в какую-либо сторону. При этом, при постоянном дроблении воздуха на более мелкие пузырьки создается прочная, тонкая, распределенная по ширине между направляющими-ограничителями 3 воздушная прослойка. Направляющие-ограничители обеспечивают направленное перемещение судна по воде и предотвращают выход воздуха в стороны из под днища судна. При движении судна с повышенной скоростью или в случае незначительного подъема носовой части судна подача воздуха осуществляют при помощи последующих поперечных рядов выхода воздуха из воздухопроводов.

Выполнение каждой канавки днища в поперечном сечении прямоугольной формы с закруглениями кромок основания и стороны канавок, обращенных к корме, радиусом 0,1-0,6 ширины канавки способствуют раздробление воздуха под днищем на более мелкие фракции.

Выполнение средства подачи воздуха под днище судна, по меньшей мере, с двумя выходами воздуха в передней половине днища судна позволяет подавать воздух в зону устойчивого контакта воды с днищем судна и способствует повышению скорости движения судна.

Выполнение по длине днища судна, по меньшей мере, трех продольных направляющих-ограничителей для воды и воздуха предотвращает выход воздуха из под днища и обеспечивает направленное передвижение судна.

Выполнение выхода воздуха в зону устойчивого контакта воды с днищем судна при его движении по воде, по меньшей мере, при помощи одного поперечного ряда выходов воздуха из воздуховодов обеспечивает гарантированный выход воздуха под днище судна и предотвращает разрывы в подаче воздуха.

В настоящее время автором изготовлена опытная модель судна, показавшая положительные результаты при испытаниях.

1. Водоизмещающее судно с устройством образования воздушных каверн на днище, включающее корпус с днищем, средство создания и подачи к днищу воздуха, трубопроводы, проводящие воздух, продольные направляющие и средство, образующее каверны, отличающееся тем, что средство подачи воздуха выполнено в виде смонтированных внутри или снаружи передней части судна воздуховодов, из которых, по меньшей мере, каждый выход воздуха выполнен в зоне устойчивого контакта воды с днищем судна при его движении по воде, выход воздуха под днище судна выполнен в пространство между, по меньшей мере, смонтированными на днище тремя направляющими-ограничителями для воды и воздушного потока, выполненными продольно днищу судна, а средство, образующее каверны на днище судна, выполнено в виде контактирующих друг с другом рядов канавок полуовальной формы, выполненных на поверхности днища, контактируемой с водой, между направляющими, при этом полуовальные канавки в рядах по горизонтали могут быть соединены краями друг с другом или края канавок ряда, обращенного к корме, могут быть соединены с выпуклой частью канавок предшествующего ряда на расстоянии 0,1-0,6 ширины полуовальной канавки друг от друга.

2. Судно по п. 1, отличающееся тем, что каждая канавка днища в поперечном сечении выполнена прямоугольной формы с закруглениями кромок сторон канавок, обращенных к корме, радиусом 0,1-0,6 ширины канавки.

3. Судно по п. 1, отличающееся тем, что средство подачи воздуха под днище судна выполнено по меньшей мере с двумя выходами воздуха в передней половине судна в зоне устойчивого контакта воды с днищем судна.

4. Судно по п. 1, отличающееся тем, что по длине днища судна выполнены по меньшей мере три продольных направляющих-ограничителя для воды и воздуха.

5. Судно по п. 1, отличающееся тем, что выход воздуха в зону устойчивого контакта воды с днищем судна при его движении по воде выполнен, по меньшей мере, при помощи одного поперечного ряда выходов воздуха из воздуховодов.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области судостроения, в частности к судам для очистки акваторий водохранилищ, выполняющим различные технологические операции по сбору плавающих загрязнений и подъему затопленных объектов.

Изобретение относится к области судостроения, в частности к судам на подводных крыльях. Предложено судно, предназначенное для эксплуатации на водном пространстве и содержащее: корпус с неплоским днищем, имеющий ватерлинию и продольное направление, с носовой частью, кормовой частью и центральной частью, причем корпус имеет кормовую часть с меньшим водоизмещением по сравнению с водоизмещением центральной части; и кормовое крыло, прикрепленное к кормовой части корпуса с помощью одного или нескольких соединительных элементов и расположенное ниже поверхности воды на некотором расстоянии от корпуса, при этом кормовое крыло имеет размах, хорду, а также переднюю кромку и заднюю кромку относительно прямого направления, причем передняя кромка кормового крыла расположена под углом вниз относительно горизонтали, причем кормовое крыло имеет хорду и профиль в продольном поперечном сечении с конструкцией, обеспечивающей создание подъемной силы, а угол наклона хорды кормового крыла измеряют относительно горизонтали, причем кормовое крыло ориентировано таким образом, чтобы создавать постоянную поднимающую, направленную по ходу движения составляющую подъемной силы.

Изобретение относится к области судостроения, в частности к скоростным глиссерным судам. Предложено скоростное глиссерное судно, включающее корпус, двигатель, привод передачи крутящего момента от двигателя к гребному винту, гребной винт, рулевое управление, причем в качестве двигателя использован электродвигатель с гидравлическим приводом передачи крутящего момента к гребному винту, установленному под носовой частью корпуса судна, при этом под бортами корпуса судна установлены поворотные стабилизаторы, предназначенные для компенсации качки, поворота судна и перевода судна из надводного положения в подводное и обратно, в корпусе судна предусмотрен также резервуар гидробалласта.

Изобретение относится к области создания транспортных средств, использующих динамическую воздушную подушку. Предложен способ обеспечения управления судном на сжатом пневмопотоке, имеющим корпус с движительной установкой, создающей давление воздуха под днищем и двигающей судно, днище выполнено из частей, размещенных под различными углами, причем днище оборудовано боковыми скегами, оборудованными внутри продольными напорными каналами, выполненными в виде полых сквозных труб из легкого алюминиевого сплава, и продольным уступом, прикрепленным к переходной закрытой части днища, являющейся продолжением сопла, отличающийся тем, что над продольным уступом на выходе воздушного канала устанавливают рулевое устройство в виде поперечного напорного патрубка, в который поступает часть воздушного потока, поперечная стенка напорного патрубка имеет короткие выпускные патрубки, снабженные клапанами, кинематически связанными с возможностью поворота клапанов рукояткой вокруг соответствующей оси вращения тяги, обеспечивая совместное перемещение двух клапанов, перекрывающих и открывающих выпускные патрубки, причем выпускные патрубки через диффузоры подсоединены к продольным напорным каналам, выходящая струя газового потока из которых направляется в атмосферу сзади кормовой части судна, причем дополнительно выполняют второе рулевое устройство между внутренними боковыми стенками скегов и установленным дополнительным продольным уступом в днище кормовой части корпуса, выполненное в виде независимо поворачивающихся отдельных друг от друга створок, смонтированных на каждой отдельной оси с возможностью поворота и прилегания их по высоте к внутренней стенке скега, с возможностью разделения силы потока на подъемную и приводную для поворота с помощью перетока газоводяной струи.

Изобретение относится к области создания транспортных средств, использующих динамическую воздушную подушку, и касается в особенности маломерных судов на пневмопотоке.

Изобретение относится к области судостроения, в частности к проектированию корпусов судов. Корпус судна выполнен в виде непроницаемой оболочки, сформированной из наружной обшивки и балок набора.

Изобретение относится к области судостроения, в частности к проектированию корпусов судов. Корпус судна выполнен в виде непроницаемой оболочки, сформированной из наружной обшивки и балок набора.

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано для проведения морских сейсморазведочных работ в зонах, покрытых ледовым покровом. Согласно заявленному решению предложена морская сейсморазведочная аппаратура для судна, при этом аппаратура содержит множество буксируемых компонентов, получающих сейсмические данные, при этом буксируемые компоненты буксируются судном в горизонтальной расстановке и погружены на первые уровни ниже поверхности воды, по меньшей мере один первый приемопередатчик, расположенный на судне, при этом по меньшей мере один первый приемопередатчик излучает первый сигнал и обнаруживает первую информацию о положении буксируемых компонентов в горизонтальной расстановке по первому сигналу, и по меньшей мере один второй приемопередатчик, буксируемый с судна и погруженный на второй уровень ниже поверхности воды, при этом по меньшей мере один второй приемопередатчик излучает второй сигнал и обнаруживает вторую информацию о положении буксируемых компонентов по второму сигналу.

Изобретение относится к области судостроения и может быть использовано при создании крыльевых устройств судов на подводных крыльях. Предложено подводное крыло, содержащее обтекаемой формы тело крыла с вертикальными стойками и выполненное в виде лыжи с системой сопловых отверстий на верхней ее поверхности.

Аппаратно-имитационный комплекс систем управления и элементов электроэнергетических систем (ЭЭС) для отладки судовых систем управления объектов арктической морской техники содержит модуль выполнения расчетов, модели систем управления и элементов ЭЭС, программный имитатор локальной системы управления (ЛСУ) взаимосвязанных устройств, кодогенератор, модуль контроля отлаживаемой системы, элементы управления, имитатор сигналов взаимосвязанных объектов, модель в коде взаимосвязанной ЛСУ, имитатор реальной взаимосвязанной ЛСУ, коммутационное оборудование, интерфейсный канал опроса состояния, связи ввода-вывода.

Изобретение относится к водному транспорту, касается технологии конструирования судов с устройством образования воздушных каверн под днищем и может быть использовано при строительстве быстроходных судов, катеров, спортивных лодок и т.п. Способ создания прослойки воздуха под днищем судна включает подачу воздуха по воздухопроводам, направление поданного воздуха вдоль днища при помощи продольных направляющих, распределение воздуха по ширине судна и создание каверн воздуха, при этом подачу воздуха под днище судна осуществляют в зону устойчивого контакта днища судна с водой при помощи по меньшей мере одного поперечного выхода воздуха из воздухопроводов, после чего на днище создают тонкостенную воздушную прослойку, для чего воздушный поток последовательно по всей длине днища разбивают и измельчают на более мелкие пузырьки воздуха и равномерно распределяют их по ширине каждой части днища между продольными направляющими-ограничителями при помощи канавок-углублений, выполненных полуовальной формы поперечными рядами на днище судна. Технический результат заключается в повышении скорости движения судна. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области судостроения, в частности к проектированию корпусов судов. Корпус судна представляет собой непроницаемую оболочку, сформированную из наружной обшивки и балок набора. Носовая оконечность судна оснащена нижней палубой, выполненной обтекаемой, и верхней палубой, выполненной плоской. Верхняя палуба разделена на отдельные части по длине судна. Каждая часть плоской палубы составлена из ориентированных по длине судна и шарнирно соединенных секций и снабжена барабаном для укладки/удаления секций. Верхняя часть бортового перекрытия в носовой оконечности выполнена в виде отдельных секций. Каждая секция шарнирно соединена одним концом с бортовым перекрытием, а второй конец снабжен упругим элементом для возможности отклонения от положения равновесия. Изобретение повышает безопасность мореплавания, исключая катастрофическое снижение остойчивости судна и разрушение его корпуса при захвате волной носовой оконечности. 4 ил.

Изобретение относится к водному транспорту, касается конструирования судов с устройством образования воздушных каверн на днище и может быть использовано при строительстве плоскодонных быстроходных, судов, катеров, спортивных лодок и т.п. Предложено водоизмещающее судно с устройством образования воздушных каверн на днище, у которого средство подачи воздуха выполнено в виде смонтированных внутри или снаружи передней части судна воздуховодов, из которых каждый выход воздуха выполнен в зоне устойчивого контакта воды с днищем судна при его движении по воде, выход воздуха под днище судна выполнен в пространство между, по меньшей мере, смонтированными на днище тремя направляющими-ограничителями для воды и воздушного потока, выполненными продольно днищу судна, а устройство, образующее каверны на днище судна, выполнено в виде контактирующих друг с другом рядов канавок полуовальной формы, выполненных на поверхности днища, контактируемой с водой, между направляющими, при этом полуовальные канавки в рядах по горизонтали могут быть соединены краями друг с другом или края канавок ряда, обращенного к корме, могут быть соединены с выпуклой частью канавок предшествующего ряда на расстоянии 0,1-0,6 ширины полуовальной канавки друг от друга. Технический результат заключается в повышении скорости движения судна. 4 з.п. ф-лы, 4 ил.

Наверх