СКОРОСТНОЙ ТРИМАРАН
HIGH-SPEED TRIMARAN

Изобретение относится к области судостроения и касается скоростных тримаранов, имеющих центральный корпус, обеспечивающий основную часть сил поддержания судна и связанный соединительными мостами с малыми боковыми корпусами (аутригерами).
Известен скоростной тримаран (СТ), содержащий центральный и два боковых корпуса, связанных между собой соединительным мостом (авторское свидетельство 895789, опубл. 07.01.82, бюллетень №1 - прототип).
Недостатками такого катамарана являются:
- высокий уровень амплитуд качки и вибрации в условиях интенсивного морского волнения и низкая комфортабельность;
- высокая интенсивность ударного взаимодействия конструкций днища и соединительного моста с волнами, приводящая к повышенной материалоемкости судна и к снижению усталостной долговечности;
- потеря полезных объемов судна из-за большого вертикального клиренса соединительных мостов, а также увеличение наружных поверхностей бортов корпусов и, как следствие, повышенная материалоемкость катамарана. Задачей предполагаемого изобретения является уменьшение интенсивности продольной качки, нагрузок, действующих на конструкции СТ в условиях волнения, общей вибрации судна и материалоемкости конструкций, повышение комфортабельности, а также снижение сопротивления воды движению судна на волнении.
Для достижения указанного технического результата предлагаются следующие решения. У скоростного тримарана, включающего центральный и два боковых корпуса, жестко связанных между собой соединительными мостами, по изобретению кормовые окончания корпусов и мостов выполнены в виде совмещенных по длине судна транцевых образований, причем расстояние от плоскости конструктивной ватерлинии до поверхности соединительного моста в кормовой части составляет 1%÷5% длины судна между его перпендикулярами и увеличивается в носовой части моста до 3÷15% длины судна, а угол наклона батоксов соединительного моста к плоскости конструктивной ватерлинии составляет не менее 5°.
Для более эффективного снижения качки тримарана на интенсивном волнении соединительные мосты выполнены длиннее боковых корпусов, носовые части мостов расположены перед боковыми корпусами (т.е. эти части оформлены в виде соединенных с мостами спонсонов, либо кринолинов), а их передние кромки мостов выполнены под острым углом к диаметральной плоскости судна, не превышающим 40°.
Выполнение кормовых окончаний корпусов и мостов в виде совмещенных по длине судна транцевых образований обеспечивает создание интенсивного гидродинамического демпфирования качки и общей вибрации судна на скоростных режимах движения в условиях волнения.
Назначение расстояния от плоскости конструктивной ватерлинии до поверхности соединительного моста (вертикального клиренса) в кормовой части моста тримарана в диапазоне 1%÷5% длины судна между его перпендикулярами и в носовой части моста в диапазоне 3÷15% длины судна, а также назначение угла наклона батоксов соединительного моста к плоскости конструктивной ватерлинии не менее чем 5° обеспечивает (в случае контактов моста с жидкостью в условиях волнения) существенное увеличение сил сопротивления качке и общей вибрации катамарана даже при относительно малой интенсивности волнения, и, следовательно, уменьшение интенсивностей качки и вибрации, внешних сил, определяющих прочность конструкций, снижение материалоемкости судна, повышение комфортабельности судна в условиях волнения (Г.Б. Крыжевич. Демпфирование качки и общей вибрации скоростных судов и вопросы их рационального проектирования. // Морской вестник. 2008, №4(28)). Кроме того, вследствие снижения амплитуд качки, уменьшается дополнительное сопротивление воды движению катамарана на волнении и повышается скорость его хода. Вместе с тем, поскольку перемещения конструкций судна при продольной качке относительно водной поверхности существенно меньше в кормовой оконечности судна по сравнению с носовой оконечностью, при реализации предлагаемых технических решений происходит значительное снижение интенсивности слеминга в носовой оконечности судна.
Выполнение соединительных мостов длиннее боковых корпусов и расположение их носовых частей перед боковыми корпусами, а также расположение передних кромок соединительных мостов под острым углом к диаметральной плоскости судна, не превышающим 40°, обеспечивают увеличение гидродинамического демпфирования качки и общей вибрации тримарана на скоростных режимах движения в условиях волнения..
Сущность предполагаемого изобретения поясняется рисунком, где на фиг.1 показана схема скоростного тримарана в плане, на фиг.2 - схема продольного сечения соединительного моста.
Скоростной тримаран имеет центральный корпус 1, жестко связанный соединительными мостами 2 с аутригерами 3 (фиг.1). Передние кромки соединительных мостов 2 выполнены под острым углом α≤40° к диаметральной плоскости судна. Батоксы соединительного моста наклонены под углом β к плоскости конструктивной ватерлинии (фиг.2).
Достижение положительных эффектов с помощью предлагаемого изобретения осуществляется следующим образом.
Во время хода судна на интенсивном волнении поверхность кормовой части соединительного моста периодически входит в контакт с жидкостью и передает ей часть кинетической энергии и импульса, приобретенных при колебательных движениях катамарана (при продольной качке и общей вибрации судна). Поскольку тримаран имеет значительную скорость хода и его транцевое сечение быстро смещается относительно взволнованной поверхности воды, жидкость, которая приобрела часть энергии колебательного движения судна, остается за кормой судна с приобретенной энергией и в дальнейшем практически не участвует совместно с судном в процессе колебаний. Таким образом, при смачивании кормовой части соединительного моста происходит интенсивный процесс “стекания” в жидкость энергии и импульсов судна, обусловленных его качкой и общей вибрацией, в результате которого наблюдается повышенное гидродинамическое демпфирование этих колебательных явлений. В результате замывания волнами кормовой части соединительного моста снижается интенсивность продольной качки, а, следовательно, и ударное взаимодействие носовой оконечности тримарана с волнами, а также уменьшается дополнительное сопротивление воды движению судна на волнении.
Таким образом, предлагаемое оформление наружной поверхности соединительного моста позволяет уменьшить:
- интенсивность продольной качки и общей вибрации судна;
- нагрузки, действующие на конструкции СТ в условиях волнения;
- материалоемкость конструкций;
- сопротивление воды движению судна на волнении,
а также повысить комфортабельность судна, что выгодно отличают предлагаемый скоростной тримаран от прототипа.