ГЛИССИРУЮЩЕЕ СУДНО

Полезная модель относится к области судостроения, касается конструкции глиссирующего судна, предназначенного для перемещения по воде, льду и снегу.
Известны глиссирующие судна, описанные в: а/с SU №200452, 1025574, 1113301, 1837522, патентах RU №2096240, 2108259, 2108260, 2131373, 2131822 [1], книге Осташова В.Г. и др. «Глиссирующие снегоходы - амфибии» [2].
Данные глиссирующие судна содержат корпус с килеватьм днищем, на котором выполнены поперечный носовой редан и кормовой редан. Раздельное управление под секциями позволяет более надежно компенсировать во время волнения килевую и бортовую качку. Оптимальные величины из соотношения углов килеватости на каждом из реданов для конкретного судна определяют путем модельных испытаний в специальном бассейне для опытов. Увеличение углов килеватости выше положенных верхних значений приводит к снижению гидродинамического качества судна. Форму и размеры плоских смачиваемых участков днища перед кормовым реданом определяют при модельных испытаниях при движении судна в режиме глиссирования. Для обеспечения минимального сопротивления движению судна выдвиги носовых и кормовых интерцепторов или их секций производят в зависимости от скорости хода. Оптимальная зависимость, определяется при модельных испытаниях и уточняется при испытаниях натурного судна.
Однако, недостатком данных судов является невозможность их эксплуатации в осенне - зимний период, поскольку их обводы не предназначены для скольжения по льду и снегу, что делает эксплуатацию сезонной. Кроме того, оба судна не предназначены для использования на мелководье и в условиях заросших водоемов, так как водометный движитель и водяные рули в этом случае забиваются (засоряются) илом, растениями, грязью и выводят детали и узлы судна из строя.
Кроме того, управление носовыми и кормовыми интерцепторами требует введения элементов автоматики.
Наиболее близким аналогом к заявляемому глиссирующему судну является амфибия (патент RU №2106280, 1998 г. [3], материал публикации в журнале «Катера и яхты» №3 (169) 1999г, http://www.katera.ru/magazines/169/page03.html [4], а также http://zavrin. chat.ru/right2.htm) [5]. Она имеет днище корпуса, содержащее неподвижную часть, амортизирующую подвижную часть в виде пластины, закрепленной своим передним поперечным краем на неподвижной части днища и эластичные пневмобаллоны, размещенные между неподвижной и подвижной частями днища корпуса. Пневмобаллоны и подвижная часть днища установлены по всей поверхности неподвижной части днища. При этом подвижная часть днища выполнена гибкой, упругой, из материала со свойствами несмачиваемости и закреплена на неподвижной части продольными краями посредством гибкого соединительного элемента с образованием на продольных краях упругого изгиба. Подвижная часть днища образована набором пластин, имеющих размах, соответствующий ширине днищевой поверхности и установленных внахлест относительно друг друга по всей длине днища. Гибкий соединительный элемент выполнен в виде эластичной ленты, продольно изогнутой и жестко, с натягом, закреплен своими краями на неподвижной части днища. Подвижная часть закреплена на изогнутой поверхности эластичной ленты. Один из краев ленты закреплен с возможностью переналадки на боковой поверхности неподвижной части днища, образуя сопряжение последней с подвижной частью. Данная амфибия имеет кормовую, носовую и бортовые части судна. В кормовой части расположены аэродинамические рули, моторама, двигатель на ней. Винтомоторная установка по ширине вписывается в общие габариты амфибии. Архитектура ограждения винтомоторной установки увязана с кормовой нишей. Амфибия [4] отличается от [5] тем, что вместо двух высоких рулей в последующей конструкции авторы установили три укороченных, не меняя их общую площадь. На судне установлен четырехлопастной винт. На специальных анкерных гайках смонтирована окантовка лобового стекла. Винтомоторная установка выполнена как единый сборочный узел из металлических тонкостенных труб прямоугольного сечения. В центре этого каркаса находится моторная рама, на которой на амортизированных сайлентблоках подвешен двигатель «Буран - авиа». Над двигателем смонтирован пятиручьевой клиноременный редуктор, на валу которого закреплен воздушный винт. Этот, по информации из публикации готовый узел, заимствован от мотодельтаплана «Фрегат». Винтомоторный агрегат выполнен съемным. Две продольные
соединительные штанги (рис.1 поз.6) служат опорным элементом крепления тента. Сиденья снабжены ремнями безопасности.
Недостатками данной конструкции является некоторая незавершенность кормовой части судна и, в первую очередь, конфигурации кормовой ниши. Она выполнена в виде вынутого объема торцевой части кормы трапециевидной формы, что приводит к наличию местных вихревых карманов в углах трапеции, снижающих тягу винта. Кроме того, в этом месте понижена жесткость корпуса за счет применения плоских панелей, образующих нишу. Наличие четного числа лопастей воздушного винта увеличивает шум в среднем на 15% за счет работы их в противофазе. Наличие заостренной задней кромки на аэродинамических рулях с целью обеспечения плавного обтекания и улучшения аэродинамических качеств рулей на практике выливаются в сравнительно невысокую эффективность при снижении жесткости задней кромки рулей. Моторама и защитное кольцо, размещенные в кормовой части, предназначены для надежного крепления винтомоторной установки, аэродинамических рулей и ограждений воздушного винта. Поэтому конструкция моторамы данной амфибии, имеющая в основе гнутые стержни, имеет недостаточную жесткость и устойчивость, что опасно при эксплуатации.
Задачей заявляемой полезной модели является устранение перечисленных недостатков, а именно, повышение прочности, устойчивости, безопасности и мореходности судна.
Сущность заявляемой полезной модели заключается в том, что в глиссирующем судне, содержащем корпус - лодку с бортовыми, носовой и кормовой частями и защитную оболочку дна корпуса - гибкое защитное амортизирующее днище из материала с повышенными характеристиками на истирание, причем между днищем и дном корпуса помещен ряд пневмобаллонов, и имеющем движитель с защитным кольцом, выполненный в виде воздушного винта, помещенного в кормовую нишу, и двигателя, помещенного на мотораму, систему управления с аэродинамическими рулями, кормовая ниша выполнена в виде плавно оконтуренного частью окружности вынутого объема в торце кормы, моторама в зоне кормовой ниши выполнена в виде пространственной фермы из прямых стержней и имеет вертикально ориентированный выступающий за кормовую нишу прямоугольный участок для крепления аэродинамических рулей, имеющих трапециевидную форму с плавными очертаниями, а бортовые части корпуса
имеют защитную оболочку, выполненную как продолжающиеся на борта части днища.
Кроме того, защитная оболочка для бортов и днища выполнена из полиэтилена низкого давления.
Заявляется также вариант судна с воздушным винтом, имеющем нечетное число лопастей.
Данная полезная модель поясняется с помощью фиг.1 и фиг.2. На фиг.1 -вид сбоку, на фиг.2 - вид сзади - главная фиг. заявляемой полезной модели, где позициями обозначены корпус 1, борт 2, днище 3, привальный брус 4, крепление днища 5, палуба 6, двигатель 7, моторама 8, аэродинамические рули 9, вертикальный участок моторамы 10, пневмобаллоны 11, капот 12, защитное кольцо 13, воздушный винт 14, кормовая ниша 15, защитное ограждение из оргстекла 16. Снаружи снизу к корпусу 1 лодки крепятся амортизирующие пневмобаллоны 11 с клапанами подкачки, закрытые снаружи пластиковым днищем 3, состоящим из ряда полос с обеспечением выступа одной из - под другой с одной стороны, и внахлест, воспринимающим все внешние нагрузки и ассоциирующихся за счет этого с чешуйчатым днищем. Такое строение днища 3 не только демпфирует ударные нагрузки на корпус 1 и экипаж, но и за счет чешуйчатым позволяет легко выходить на глиссирование за счет эффекта воздушной смазки на многореданном корпусе 1. Использование пластика на днище 3 улучшает скольжение по снегу и льду и делает днище 3 не примерзающим ко льду при любых температурах. Ремонт сводится к замене поврежденных «чешуек». Адаптивное днище 3 состоит, например, из десяти амортизирующих пневмобаллонов 11, уложенных под днище 3 лодки поверх чешуйчатой пластиковой обшивки, образующей наружное днище 3 лодки. Поскольку пластины наружного днища 3 имеют возможность перемещаться во всех направлениях за счет тросовой шнуровки 5, они передают нагрузки на амортизирующие баллоны 11, которые поглощают энергию удара и предохраняют экипаж и конструкцию от перегрузок и повреждений. Амфибия способна преодолеть любое препятствие высотой до 0,35 м независимо от того, лежачее бревно это или крупный камень.
В отличие от наиболее близкого аналога, у которого торец кормовой части имел нишу трапециевидной формы, причем с меньшим заглублением винта, возрастание величины тяги в заявленной полезной модели достигает 5 -10%.
Большая часть современных судов с плоским днищем при выполнении разворота не гарантируют устойчивость судна при осуществлении виража из-за отсутствия выполнения требуемого угла крена внутрь циркуляции.
Для выполнения поворотов судна с требуемым углом крена внутрь циркуляции рули устанавливают в потоке воздушного винта так, чтобы большая часть площади руля располагалась ниже оси воздушного винта.
Корпус представляет собой плоскодонную стеклопластиковую лодку, например, с двумя пассажирскими сидениями, багажным отсеком (100 кг груза при движении по воде с увеличением грузоподъемности до 500 кг при движении по твердым и переходным средам), а также кормовым отсеком под топливные баки и аккумулятор.
Винтомоторная установка состоит из двухтактного двигателя воздушного охлаждения, например, «Ротакс 503» (производства Австрии) мощностью 50 л.с. или «Ротакс 582» мощностью 64 л.с. с воздушным винтом. Возможен двигатель воздушного охлаждения «Hirth F30ES» (производства Германии) мощностью 102 л.с. Двигатель закреплен на сварной мотораме с кольцом ограждения винта. Топливо - автомобильный бензин, например, АИ-92 в смеси с маслом 50:1. Управление лодкой - автомобильного типа (руль, педаль газа) с тросовой проводкой к аэродинамическим рулям. При полном отклонении рулей амфибия разворачивается на месте (радиус виража - 0). В комплект лодки входит приборное оборудование, якорь, весла и т.п.
Судно свободно передвигается по снегу любой плотности, льду, отмелям и перекатам, не снижая скорости переходит из воды на лед. В силу особенностей конструкции, перечисленных в сущности заявляемой полезной модели, амфибия дает выигрыш в скорости и топливной экономичности до 25% по сравнению с мотолодками и снегоходами равной мощности и веса, к тому же может использоваться круглый год, в том числе при ледоходе и ледоставе, когда использование других транспортных средств практически невозможно.