КОРПУС СУДНА
SHIP HULL

Изобретение относится к области судостроения и может быть использовано для проектирования корпусов судов с возможностью осуществления погрузочно-разгрузочных операций на необорудованном побережье, десантных кораблей и в решении задач освоения ресурсов шельфа. Шельфовые коммуникации прокладываются у необорудованного берегом, в результате возникает задача взаимодействия грунта с обводами корпуса швартующегося судна.
Известен корпус судна, содержащий носовую оконечность, включающую набор корпуса с обшивкой, снабженный парой бульбов (см. SU №407784, МПК В63В 1/40, дата публикации 01.01.1973).
Недостатком является недостаточная устойчивость судна при его эксплуатации в режиме частичного выхода на берег, после обсушки, в процессе разгрузки.
Известен также корпус судна, содержащий нос, снабженный носовой аппарелью, палубу, на которой размещены надстройки и кран, борта, днище и корму, снабженную движителями (RU №2582750, В63В 1/06, 2015). При этом, бульбы размещены симметрично относительно диаметральной плоскости корпуса судна в пределах его ширины, их набор интегрирован в набор корпуса судна, а грузовая аппарель размещена между бульбами.
Недостатком является ограниченное водоизмещение судна до 1500-2000 т, поскольку несущая способность бульбов при большем водоизмещении будет недостаточна при эксплуатации судна в режиме частичного выхода на берег, после его обсушки. Кроме того, усложняется процедура обратного вывода судна на глубокую воду.
Задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является повышение допустимой величины водоизмещения судна при взаимодействии его днища с грунтовым основанием и упрощение процедуры обратного вывода судна на глубокую воду.
Технический результат, проявляющийся при решении поставленной задачи, выражается в обеспечении повышения допустимой величины водоизмещения судна до уровня 5000-7000 т при взаимодействии его днища с грунтовым основанием и упрощении процедуры обратного вывода судна на глубокую воду.
Поставленная задача решается тем, что корпус судна, содержащий нос, снабженный носовой аппарелью, палубу, на которой размещены надстройки и кран, борта, днище и корму, снабженную движителями, отличается тем, что днище снабжено каверной, образованной внутренними обводами двух килевых балок расходящихся от носовой части судна, до кормы, ориентированной симметрично диаметральной плоскости корпуса, длиной от кормы до носа, глубина которой уменьшается от кормы к носу, при этом, корма выполнена транцевой и снабжена вертикальной плитой, выполненной с возможностью герметичного перекрытия открытой кормовой части каверны, причем, носовая часть каверны снабжена нагнетателем воздуха высокого давления, кроме того, отношение ширины корпуса судна к его длине составляет от 2/7 до 1/3, при этом, движители выполнены реверсивными и размещены в кормовой части корпуса судна, симметрично его диаметральной плоскости у его боков. Кроме того, донная часть корпуса, примыкающая к носовой части каверны, снабжена рядами опорных катков, выполненных с возможностью вращения, снабженных приводом. Кроме того, вертикальная плита выполнена с возможностью вертикального перемещения.
Сопоставительный анализ признаков заявленного решения с признаками аналогов свидетельствует о соответствии заявленного решения критерию «новизна».
Признаки отличительной части формулы изобретения обеспечивают решение комплекса функциональных задач.
Признаки «днище снабжено каверной» обеспечивает возможность уменьшения водоизмещения судна при наполнении каверны воздухом.
Признаки, указывающие, что каверна образована « внутренними обводами двух килевых балок расходящихся от носовой части судна, до кормы» образуют треугольную «балочную» конструкцию повышенной прочности, которой судно опирается на дно при выходе к берегу.
Признаки, указывающие, что каверна «ориентирована симметрично диаметральной плоскости корпуса, длиной от кормы до носа» и обеспечивают повышение объема каверны и исключают появление бокового крена судна из-за несимметричности действующих на корпус сил.
Признаки указывающие, что глубина каверны «уменьшается от кормы к носу» обеспечивают при необходимости полное удаление воздуха из каверны и возможность создания реактивных сил воздушной массы на днище судна во время движения.
Признаки «корма выполнена транцевой » упрощают организацию вертикального перемещения вертикальной плиты с сохранением герметичности контакта плиты и кормы.
Признаки указывающие, что корма «снабжена вертикальной плитой, выполненной с возможностью герметичного перекрытия открытой кормовой части каверны» позволяют регулировать объем воздуха в каверне и герметично перекрывать кормовую часть каверны.
Признаки указывающие, что «носовая часть каверны снабжена нагнетателем воздуха высокого давления» обеспечивает возможность заполнения каверны воздухом и, при этом, способствует снижению сопротивления воды и трения под днищем судна.
Признаки указывающие, что «отношение ширины корпуса судна к его длине составляет от 2/7 до 1/3» придает корпусу большую ширину, что способствует увеличению объема каверны и «глубине» регулирования осадки судна и его водоизмещения.
Признаки указывающие, что «движители выполнены реверсивными» ускоряет процедуру переключение хода с «вперед» на «назад».
Признаки указывающие, что движители «размещены в кормовой части корпуса судна, симметрично его диаметральной плоскости у его боков» повышают маневренность судна (за счет большого отношения ширины корпуса судна к его длине) и, соответственно, роста разворачивающего момента.
Признаки «донная часть корпуса, примыкающая к носовой части каверны, снабжена рядами опорных катков, выполненных с возможностью вращения, снабженных приводом» обеспечивают дополнительный вектор силы при движении судна к берегу и назад.
вертикальная плита выполнена с возможностью вертикального перемещения. Признаки «вертикальная плита выполнена с возможностью вертикального перемещения» упрощают решение вопросов плотного прилегания вертикальной плиты к корме судна.
На фиг. 1 схематически показан вид сверху корпуса судна, на фиг. 2 показан вид сбоку на корпус судна; на фиг. 3 показан вид сзади на корпус судна.
На чертежах показаны нос 1 корпуса судна, носовая аппарель 2, палуба 3, надстройки 4 и кран 5, борта 6, днище 7, корма 8, движители 9, каверна 10, диаметральная плоскость 11 корпуса, вертикальная плита 12, нагнетатель 13 воздуха высокого давления, опорные катки 14, привод 15, килевые балки 16. Корпус судна, содержит нос 1, снабженный носовой аппарелью 2, палубу 3, на которой размещены надстройки 4 и кран 5, борта 6, днище 7 и корму 8, снабженную движителями 9.
При этом, днище снабжено каверной 10, образованной внутренними обводами двух килевых балок 16 расходящихся от носовой части судна, до кормы, ориентированной симметрично диаметральной плоскости 11 корпуса, длиной от кормы 8 до носа 1, глубина которой уменьшается от кормы 8 к носу 1. Корма 8 выполнена транцевой и снабжена вертикальной плитой 12, выполненной с возможностью вертикального перемещения вверх и вниз, с возможностью герметичного перекрытия открытой кормовой части каверны 10, причем, носовая часть каверны 10 снабжена нагнетателем 13 воздуха высокого давления, расположенным на нижнем участке носовой части каверны 10.
Отношение ширины корпуса судна к его длине составляет от 2/7 до 1/3, при этом, движители 9 выполнены реверсивными и размещены на корме 8 корпуса судна, симметрично его диаметральной плоскости 11, у его боков. Кроме того, донная часть корпуса, примыкающая к каверне 10, снабжена опорными катками 14, снабженными реверсируемым приводом 15 на каждый каток. Катки 14 выполнены из литой резины или металлических цилиндрических корпусов, заполненных пенопластом и т.п.материалом. Диаметр катков подбирают так, чтобы они несколько выступали за уровень килевых балок 16.
Заявленная конструкция работает следующим образом.
Судно подходит к берегу, после чего вертикальную плиту 12 опускают максимально вниз, чтобы обеспечить максимальный объем пространства каверны 10. Далее, посредством нагнетателя 13 воздуха высокого давления (не менее 2-5 атм) заполняют воздухом полость каверны 10, вытесняя воду из нее. В результате судно «подвсплывает» и продвигается дальше на берег (при этом движение судна обеспечивается работой движителей 9 и опорных катков 14. Затем воздух из каверны выпускают и судно ложится на грунт донной частью корпуса, примыкающей к каверне 10 (килевыми балками 16), что обеспечивает его устойчивое положение в процессе разгрузки, в т.ч. посредством крана 5.
Далее на берег опускают носовую аппарель 2, что обеспечивает возможность заезда с берега в трюм судна и обратный выезд самоходных транспортных средств (колесных тягачей с прицепами или грузовых автомобилей) и вывоза груза с судна на берег в самоходных транспортных средствах (на прицепах тягачей или в кузовах автомобилей).
Погрузку грузов на транспортные средства осуществляют посредством штатного погрузочно-разгрузочного оборудования судна, смонтированного в трюме. Выгрузку грузов на берег можно осуществлять грузовым краном 5 судна, смонтированным на палубе 3, непосредственно на берег.
После выгрузки доставленного в данную точку груза (и после погрузки обратного груза) судно получает возможность самостоятельного отхода от берега.
Далее вертикальную плиту 12 опускают максимально вниз, чтобы обеспечить максимальный объем пространства каверны 10, после чего, посредством нагнетателя 13 воздуха высокого давления опять заполняют воздухом полость каверны 10, вытесняя воду из нее. В результате судно «подвсплывает» и при реверсированной работе движителей 9, при необходимости дополняемой работой опорных катков 14 в направлении «от берега» судно отходит от берега на глубину. Либо, если совместных усилий движителей 9 и опорных катков 14 недостаточно, ожидает прилива, после чего все-таки отходит от берега. Далее процесс повторяется.