МОТОРНАЯ НАДУВНАЯ ЛОДКА (ВАРИАНТЫ)

Решение относится к судостроению, в частности, к моторным надувным лодкам.
Известен источник - в книге систематизированы сведения о конструктивных решениях и эксплуатации гребных, моторных и парусных надувных лодок. Дана классификация надувных лодок, рассмотрены конструкции практически всех известных моделей лодок, их узлов и элементов, технология изготовления, применяемые материалы, испытания, вопросы выбора главных размерений, расчета прочности оболочки и другие аспекты проектирования. Уделено внимание вопросам ремонта, ухода и хранения серийно выпускаемых лодок. В книгу вошли сведения о надувных лодках по данным отечественной и иностранной печати и результаты натуральных испытаний отечественных моделей.
В главе 2 книги описан способ изготовления надувного днища. Надувное днище изготавливают из двух полотнищ, которые соединяются внутренними перегородками, чаще продольно расположенными, и образуют несколько отсеков. Конструктивное расположение таких перегородок может быть самым разнообразным. Примером сложного комбинированного продольного и поперечного расположения перегородок надувного днища может служить конструкция днища лодки А-330 фирмы «Семперит» Австрия. Надувное днище для таких лодок может быть выполнено и с килеватостью, образованной надувными элементами днища разных объемов и сечений с использованием перегородок разной высоты (1).
Известен патент РФ №2287449, в котором описаны три варианта лодки.
В варианте 1 моторная надувная лодка, включающая незамкнутый контур бортов А-образной формы в плане, транец, эластичное днище, присоединенное к бортам в их нижней части, средство, создающее килеобразную форму днища, в качестве средства, создающего килеобразную форму днища, используют формообразующие перегородки, которые расположены внутри надувного днища, состоящего из нижней и верхней частей, соединенных между собой по периметру, причем нижняя часть выполнена из эластичного листа материала под углом, определяющим заданную килеватость, а верхняя часть в виде плоского листа, формообразующие перегородки выполнены крыловидной формы и прикреплены через соединительные элементы по обе стороны от оси симметрии в диаметральной плоскости к внутренней поверхности нижней и верхней частей днища и соединены между собой по ребру свободного края по всей длине, причем количество формообразующих перегородок должно быть равным относительно оси симметрии и по мере удаления от нее их высота уменьшается, а расстояние между осью
симметрии и соответствующими перегородками по обе стороны от оси симметрии одинаково, нижняя часть днища имеет дополнительный слой из эластичного материала, а транец установлен в корму лодки на надувное днище.
В варианте 2 моторная надувная лодка, включающая незамкнутый контур бортов А-образной формы в плане, транец, эластичное днище, присоединенное к бортам в их нижней части, в качестве средства, образующего форму днища, используют формообразующие перегородки, которые расположены внутри надувного днища, состоящего из нижней и верхней частей, соединенных между собой по периметру, причем нижняя часть выполнена из эластичного листового материала с W-образной формой поперечного сечения с углами, определяющими заданную килеватость, а верхняя часть в виде плоского листа из эластичного материала, формообразующие перегородки выполнены крыловидной формы и прикреплены через соединительные элементы к внутренней поверхности нижней и верхней частей днища таким образом, что одна формообразующая перегородка верхней и нижней частей днища проходит через их оси симметрии, количество формообразующих перегородок одинаково по обе стороны от оси симметрии и расстояние между соответствующими перегородками от оси симметрии также одинаково, перегородки нижней и соответствующие им верхней частей днища соединены между собой по ребру свободного края по всей длине, нижняя часть днища снаружи имеет дополнительный слой из эластичного материала, а транец установлен в корму лодки на надувное днище.
В варианте 3 моторная надувная лодка, включающая незамкнутый контур бортов А-образной формы в плане, транец, эластичное днище, присоединенное к бортам в их нижней части, в качестве средства, образующего килеобразную, используют формообразующие перегородки, которые расположены внутри надувного днища, состоящего из нижней и верхней частей, соединенных между собой по периметру, причем нижняя часть выполнена из эластичного листового материала с vvv-образной формой поперечного сечения с образованием двух продольных килевых каналов, а верхняя часть в виде плоского листа, формообразующие перегородки выполнены крыловидной формы и прикреплены через соединительные элементы по обе стороны от оси симметрии в диаметральной плоскости к внутренней поверхности нижней и верхней частей днища, количество формообразующих перегородок должно быть одинаково по обе стороны от оси симметрии и расстояние между осью симметрии и соответствующими формообразующими перегородками по обе стороны от оси симметрии также одинаково,
перегородки нижней и соответствующие им верхней частей днища соединены между собой по ребру свободного края по всей длине, нижняя часть днища снаружи имеет дополнительный слой из эластичного материала, а транец установлен в корму лодки на надувное днище.
Изобретение относится к форме днища (2).
Наиболее близким аналогом по техническим и функциональным характеристикам относительно заявляемого решения является патент РФ №2237593, - моторная надувная лодка, включающая незамкнутый контур бортов А-образной формы в плане, транец, эластичное днище, присоединенное к бортам в их нижней части, средство, создающее килеобразную форму днища (3).
В приведенных аналогах при изготовлении надувного днища его закрывают в кормовой части, склеивая между собой верхнюю и нижнюю части надувного днища и получая вдоль поперечной оси горизонтальный шов в корме. При подаче давления в пределах 0,4 атмосфер, торец надувного днища приобретает горизонтальную округлую выпуклую форму вдоль поперечной оси. Технология закрытия надувного днища в транце обусловлена тем, что такой процесс наименее затратен, прост в изготовлении, занимает мало времени, не требует высокой квалификации исполнителя. Но при этом имеется много негативных сторон.
Действительно, такая конструкция имеет ряд недостатков: отрыв воды в кормовой части в нижней плоскости днища в торце происходит вверх под значительным углом от горизонта, идет забрызгивание кокпита (внутренняя часть лодки). При этом лодка в водоизмещающем режиме, при выходе на глиссирование и в режиме глиссирования, не получает достаточного сопротивления воды (опоры о воду) и, как следствие, имеет большой дифферент на корму, значительно уменьшается скорость, увеличивается расход топлива, необходим более мощный мотор. При установке двигателя на транец и при регулировке его по углу атаки, ноге двигателя выпуклая форма торца надувного днища мешает зафиксировать крайнее к транцу положение двигателя.
Чтобы избежать перечисленных следствий производители подобных конструкций торца днища вынуждены увеличивать вынос баллонов за транец, дополнительно устанавливать два кармана-держателя из эластичного материала, выполненные в виде треугольников, одна из сторон которых закреплена в нижней части борта, а другая - снаружи надувного днища, в карманы-держатели съемно вставлены жесткие транцевые
плиты в виде трех- или четырехугольников, тем самым значительно увеличивая вес лодки; неудобство регулировки двигателя вовсе не решается.
В силу конструктивных сложностей в производстве надувных днищ из эластичных материалов, как правило, сложно добиться прямой плоскости в нижней части надувного днища, такие днища имеют в горизонтальной плоскости радиус, который отрицательно влияет на скоростные и курсовые характеристики лодки с надувным днищем.
Задача заявляемого решения - разработка лодки с достаточной остойчивостью, экономичной и скоростной, технологичной в производстве. Техническим результатом является: срыв воды в корме происходит горизонтально, при этом лодка в водоизмещающем режиме, при выходе на глиссирование и в режиме глиссирования, имеет необходимое и достаточное сопротивление воды в месте срыва воды по торцу в кормовой части надувного днища, кормовой дифферент устойчив и находится в норме. Как следствие, увеличение скорости, нет необходимости избыточно выносить баллоны за транец, нет необходимости в транцевых «косынках», регулировка двигателя осуществляется беспрепятственно.
Для этого предложена моторная надувная лодка, включающая незамкнутый контур бортов А-образной формы в плане, транец, эластичное днище, присоединенное к бортам в их нижней части, средство, создающее килеобразную форму днища, характеризующаяся тем, что в месте срыва воды и нижней кромки кормовой части надувного днища надувное днище имеет плоскую поверхность до пересечения нижней его части и торца, при этом угол килеватости относительно плоской поверхности надувного днища в корме лодки задается в пределах от 0° до 50°, а торец надувного днища лодки расположен под углом 20°-160° относительно вертикальной и поперечной оси надувного днища.
Моторная надувная лодка характеризуется тем, что торец надувного днища для придания плоской формы по поперечному срезу формируется продольными перегородками, которые крепятся в местах пересечения с торцом в кормовой части надувного днища вертикально.
Моторная надувная лодка характеризуется тем, что торец надувного днища для придания плоской формы по поперечному срезу выполнен из эластичной литой детали.
Моторная надувная лодка характеризуется тем, что торец надувного днища в кормовой его части для придания плоской формы по поперечному срезу выполнен из плотного материала, закрепленного в торец днища.
Моторная надувная лодка, включающая незамкнутый контур бортов А-образной формы в плане, транец, эластичное днище, присоединенное к бортам в их нижней части, средство, создающее килеобразную форму днища, характеризуется тем, что на плоскую поверхность надувного днища в месте срыва воды устанавливается поперечно линии срыва воды регулируемая или неподвижная, жесткая или эластичная пластина с возможностью формирования срыва воды от лодки в нижней кормовой части.
Моторная надувная лодка характеризуется тем, что торец надувного днища в кормовой части имеет овальную либо иную форму по продольному срезу вдоль поперечной оси надувного днища.
Моторная надувная лодка характеризуется тем, что имеет по нижней плоскости надувного днища по продольной оси радиус в пределах 0,5-5000 мм в месте соединения нижней части днища и торца надувного днища.
Моторная надувная лодка характеризуется также тем, что пластина имеет Т- или Г-образную форму.
Решение иллюстрируется на фигурах: фиг.1 - вид лодки сверху (в плане), фиг.2 - вид лодки сбоку, фиг.3 - вид лодки сзади (корма), фиг.4 - вид лодки сбоку (корма), фиг.5 - вид лодки сбоку, фиг.6 - проекция надувного днища в 1/3 кормовой ее части.
Цифрами на фигурах обозначено: 1 - моторная надувная лодка, 2 - транец, 3 - эластичное надувное днище, 4 - торец надувного днища, 5 - поперечная ось надувного днища, 6 - продольная ось надувного днища, 7 - вертикальная ось надувного днища, 8 - кормовая часть лодки, 9 - угол килеватости кормы, 10 - нижняя кромка кормы днища, 11 - овальная форма кормы, 12 - жесткая или эластичная пластина, 13 - плоскость надувного днища, 14 - угол торца надувного днища, 15 - линия отрыва воды, 16 - внутренние продольные перегородки надувного днища, 17 - радиус в нижней плоскости надувного днища по продольной оси, 18 - пересечение плоскостей торца и внутренних продольных перегородок надувного днища в кормовой его части, 19 - верхняя часть надувного днища.
Вариант 1 иллюстрируется на фиг.1-4, вариант 2 - на фиг.4-6.
Вариант 1 - моторная надувная лодка, включающая незамкнутый контур бортов А-образной формы в плане, транец, эластичное днище, присоединенное к бортам в их нижней части, средство, создающее килеобразную форму днища, характеризующаяся тем, что в месте срыва воды и нижней кромки 10 кормовой части 8 надувного днища 3
надувное днище имеет плоскую поверхность 13 до пересечения нижней его части и торца 4, при этом угол килеватости относительно плоской поверхности 13 надувного днища 3 в корме лодки задается в пределах от 0° до 50° (позиция 9), а торец 4 надувного днища 3 лодки в зависимости от конструктивных особенностей лодки расположен под углом 20°-160° (позиция 14) относительно вертикальной 7 вдоль поперечной 5 оси надувного днища (фиг.2).
Угол 20°-160° задается с тем, чтобы формировать срыв воды и регулировать сопротивление воды в нижней кормовой части надувного днища. Если задать острый угол наклона торца, увеличивается сопротивление воды, лодка при этом стремится к 0 и + дифференту, если задать тупой угол, сопротивление воды в нижней кормовой части надувного днища уменьшается, лодка при этом стремится к 0 и - дифференту.
Моторная надувная лодка характеризуется тем, что торец 4 надувного днища для придания плоской формы по поперечному срезу формируется продольными перегородками 16, которые крепятся в местах пересечения 18 с торцом 4 вертикально.
Перегородки 16 являются задающими надувному днищу угол килеватости и угол наклона торца в корме.
В месте срыва воды поперечно срыву воды и нижней кромки 10 (фиг.3) кормовой части 8 надувного днища, надувное днище 4 имеет плоскую поверхность 13 до пересечения нижней его части и торца надувного днища 4 в кормовой его части 8 (фиг.2, 4). Таким образом, формируется необходимый параллельный, горизонтальный продольной оси надувного днища 6 отрыв воды от лодки в кормовой ее части 8. Плоскость надувного днища 13, в свою очередь, задается в зависимости от угла его килеватости в корме лодки в пределах от 0° до 40° (позиция 9) (фиг.3).
Килеватость в лодках задается с тем, чтобы лодка имела курсовую устойчивость выхода в глиссирующий режим, устойчивое прохождение поворотов.
По форме среза края торца надувного днища в кормовой его части выкраивается эластичный материал в местах пересечений с перегородками, соединяется с ними, и герметично соединяется по периметру торца в кормовой части надувного днища. Каждая перегородка, включая соединение по периметру, удерживает (формирует) торцевую часть днища в заданном углу по отношению к нижней части надувного днища по продольному сечению.
Такой способ закрытия торца надувного днища крайне сложен в производстве,
специалист должен обладать высокой профессиональной подготовкой, себестоимость значительно дороже иных конструкций. Несмотря на сложности в производстве такая конструкция имеет ряд значительных преимуществ. Создается оптимальный срыв воды и благодаря этому не происходит забрызгивание кокпита (внутренняя часть лодки).
Благодаря прямой плоскости по торцу в кормовой части надувного днища регулировка мотора по углу атаки не составляет трудностей, имеется возможность присоединения на транец колес для перемещения лодки по суше. В сочетании с плоской поверхностью нижней части надувного днища в корме достигается важный эффект, необходимый для перемещения лодки по воде, устойчивое сопротивление воды в нижней части надувного днища. Опираясь таким образом на воду, лодка показывает максимальные параметры по мореходности.
Торец надувного днища в корме может быть выполнен из эластичной литой детали, например, из материала ПВХ.
Литой торец надувного днища в корме делает производство лодок экономичным, технологичным, гарантированно качественным, уменьшает количество операций при сборке. Технические характеристики мореходности лодки при этом можно сравнить с параметрами лодок с прямым торцом, произведенным ручным способом.
Торец надувного днища в корме может быть выполнен из плотного материала, например ПВХ, вклеенного в торец днища как снаружи, так и с внутренней стороны, который при необходимом давлении в днище не будет деформировать торец кормы днища, удерживая заданный угол в продольном сечении надувного днища.
Вариант 2 - моторная надувная лодка, включающая незамкнутый контур бортов А-образной формы в плане, транец, эластичное днище, присоединенное к бортам в их нижней части, средство, создающее килеобразную форму днища, характеризуется тем, что на плоскую поверхность 13 надувного днища 3 в месте срыва воды устанавливается поперечно линии 15 срыва воды регулируемая или неподвижная, жесткая или эластичная пластина с возможностью формирования срыва воды от лодки в нижней кормовой части 8 (фиг.4).
Моторная надувная лодка характеризуется тем, что торец 4 надувного днища 3 в кормовой части 8 имеет овальную либо иную форму 11 вдоль поперечной оси 5 надувного днища.
Моторная надувная лодка характеризуется тем, что имеет по нижней плоскости надувного днища по продольной оси радиус в пределах 0,5-5000 мм в месте соединения нижней части днища и торца 4 надувного днища 3.
Моторная надувная лодка характеризуется тем, что пластина имеет Т- или Г-образную форму 12.
Выбор формы зависит от задач которые ставит перед собой конструктор модели, увеличение или уменьшение сопротивления воды в кормовой части надувного днища, четкий срыв воды в корме.
Для достижения рационального и экономичного производства надувных днищ при закрытии их в торце в кормовой части, с целью упрощения процесса (чтобы избежать необходимости соединения каждой перегородки с торцевой поверхностью, придавая торцу прямую плоскость), закрепляется эластичная или жесткая пластина снаружи или внутри в кормовой части надувного днища.
Для предотвращения неправильного срыва воды в нижней части надувного днища поперек потока, образующегося на краю торца надувного днища, в корме устанавливается пластина из жесткого или эластичного материала, которая формирует правильный срыв воды в корме по нижнему торцевому краю надувного днища.
В случае закрепления неподвижной пластины производитель может четко задать сопротивление воды при движении лодки по воде, прогнозируя поведение лодки еще в процессе ее сборки на производстве. В случае закрепления регулируемой пластины, производитель дает возможность владельцу лодки производить настройки лодки по своему усмотрению. Применение такой системы дает преимущества потребителю, получить изделие высокого класса с настройкой его для необходимых условий эксплуатации, минимизировать потребление горючего, расширить мореходные качества лодки.
В числе преимуществ заявляемого решения перед аналогами: экономичность в производстве, достижение максимальных мореходных качеств лодки.
При заявляемой конструкции надувного днища моторной надувной лодки в обоих вариантах достигается указанный выше технический результат, что представлено в нижеприводимой таблице в случае следующих параметров лодки.
Длина лодки 380 см.
Вес лодки 48 кг.
Шкипер 80 кг.
Мотор Mercury 15 л/с, двухтактный
СКОРОСТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ В КМ/ЧАС
угол килеватост и надувного днища ФИГ.3
45
24,2
24,6
25
25,4
25,8
26,2
26,5
26
25,5
25
24,6
24
23,8
23,2
22,6
40
25,2
25,6
26
26,4
26,8
27,2
27,5
27
26,7
26
25,8
25,2
24,8
24,2
23,6
35
27
27,4
28
28,4
28,8
29,2
29,5
29
28,6
27,8
27,4
26,8
26,2
25,8
25
30
29
29,4
29,8
30,2
30,8
31,2
31,5
31
30,5
30
29,5
29
28,6
28
27,6
25
32,2
32,7
33,2
33,7
34
34,3
34,5
34
33,7
33,4
33
32,8
32,2
31,8
29,2
20
35,4
35,6
35,8
36
36,2
36,4
36,6
36
35,6
35,2
34,8
34,2
33,7
32,6
30
15
38,6
38,8
39
39,2
39,4
39,6
39,5
39
38,5
37,2
36
35,4
34,2
33,2
30,8
10
40,8
41
41,2
41,4
41,6
41,6
41,2
41
39,8
37,8
36,7
35,8
34,8
33,8
31,7
5
41,4
41,5
41,6
41,7
41,8
43
44
42,6
42
41
40
36
35
34
33
0
39,5
40,5
41,5
42,5
43,5
44,5
45
44
42,5
41,5
41
40
39
38
37
160
150
140
130
120
110
100
90
80
70
60
50
40
30
20
Угол наклона надувного днища относительно вертикальной оси 7 надувного днища. ФИГ.1
Источники информации.
1. Библиотека журнала «КАТЕРА и ЯХТЫ», книга «Надувные лодки», авторы А.Н.Королев, В.П.Жохов, «Судостроение», 1989 г.
2. Патент РФ №2287449 С1, В63В 7/08, 2006 г.
3. Патент РФ №2237593 С2, В63В 7/08, 2004 г.