МОТОРНАЯ НАДУВНАЯ ЛОДКА
INFLATABLE MOTORBOAT

Изобретение относится к малому судостроению, конкретно к моторным надувным лодкам.
Благодаря особому устройству днища моторная надувная лодка может скользить по поверхности воды - глиссировать. Возникает гидродинамическая сила, поднимающая носовую часть и вызывающая общее значительное всплытие лодки. При этом происходит уменьшение смачиваемой поверхности днища, а моторная надувная лодка после выхода на режим глиссирования идет с максимальной скоростью. Чем более плоское днище у лодки, тем легче и быстрее она переходит в глиссирующий режим. Однако, с увеличением мощности двигателей и скоростей катеров выявляются существенные недостатки плоскодонных обводов. Основной недостаток - сильные удары корпуса о волну.
Для снижения ударных перегрузок при глиссировании на волне днищу придают килеватость. Наиболее сильные удары приходятся на носовую часть корпуса, поэтому заостряют, в основном, носовую часть днища, оставляя в корме глиссирующий участок малой килеватости. Недостатком килеватого днища является большое сопротивление воды в начальный момент выхода на режим глиссирования и большие затраты времени на разгон до выхода на режим глиссирования. Экономичность расхода топлива падает по мере роста скорости и достигает своего минимума перед выходом судна на глиссирование. Недостаток мощности и/или неподходящая форма корпуса делают режим глиссирования недостижимым. Таким образом, при конструировании обводов глиссирующих судов должно быть разрешено противоречие, заключающееся в том, что придание судну килеватой формы улучшает его мореходные качества, но ухудшает условия перехода в глиссирующий режим.
Известна моторная надувная лодка (патент США US 7159529, фиг.1, 2), содержащая незамкнутый контур бортов U-образной формы в плане, транец, эластичное днище, присоединенное к бортам в их нижней части, смонтированный над ним разборный настил и надувной киль, расположенный между днищем и настилом. Киль выполнен таким образом, что отношение длины килеватой части днища к расстоянию от его начала до нижней точки поверхности днища лодки (точка максимальной килеватости) не менее 3. Эта известная лодка имеет следующие недостатки: высокий угол носовой части лодки, недостаточно быстрый выход на глиссирование, требующий высокой мощности мотора, недостаточно хорошая всхожесть на волну, значительные ударные нагрузки в носовой части днища при движении по волнам.
Наиболее близкой к заявляемому решению является моторная надувная лодка (полезная модель РФ № 6549, стр.3), содержащая незамкнутый контур бортов U-образной формы в плане, транец, эластичное днище, присоединенное к бортам в их нижней части, смонтированный над ним разборный настил и надувной киль, расположенный между днищем и настилом. Киль выполнен таким образом, что отношение длины всего киля к длине наклонной носовой части составляет не менее 3 и, соответственно, отношение длины всего днища к расстоянию от начала этого днища до максимально нижней точки поверхности днища (точка максимальной килеватости) также не менее 3. Однако эта известная лодка имеет следующие недостатки: недостаточно быстрый выход на глиссирование, требующий высокой мощности мотора, недостаточно хорошую всхожесть на волну, существенные удары волны в носовую часть днища, высокое сопротивление воды в начальный момент выхода на режим глиссирования.
Задачей настоящего изобретения является создание лодки с обводами, обеспечивающими достижение комплексного технического результата: снижение сопротивления воды в начальный момент движения, более быстрый выход на режим глиссирования, улучшение всхожести на волну, снижение ударных нагрузок в носовую часть днища и, как следствие, предотвращение или уменьшение изгибающих и ударных нагрузок в носовой части пайол для лодок с жестким разборным настилом (пайолом), уменьшение брызгообразования.
Технический результат достигается тем, что в моторной надувной лодке, содержащей незамкнутый контур бортов U-образной формы в плане, транец, эластичное днище, присоединенное к бортам в их нижней части, согласно настоящему изобретению, обводы днища выполнены таким образом, что отношение длины всего днища к расстоянию от его начала до точки максимальной килеватости заключено в интервале значений от 2,0 до 2,99.
Новизна заявляемого технического решения заключается в том, что в отличие от известных технических решений, в которых отношение длины всего днища к расстоянию от его начала до нижней точки поверхности днища лодки (точки максимальной килеватости) более 3, в заявляемом решении отношение длины всего днища к расстоянию от его начала до нижней точки поверхности днища лодки (точки максимальной килеватости) заключено в интервале значений от 2,0 до 2,99.
При проведении заявителем патентно-информационного поиска заявляемая совокупность существенных отличительных признаков изобретения не обнаружена. Поэтому изобретение можно считать новым.
Для специалиста заявляемая совокупность существенных признаков явным образом не следует из известного уровня техники, так как задача разрешения противоречия, заключающегося в том, что придание днищу судна килеватой формы улучшает его мореходные качества, но ухудшает условия перехода в глиссирующий режим, стоит перед конструкторами глиссирующих судов в течение длительного периода времени. Заявителем экспериментально найдено и испытаниями подтверждено, что при отношении длины всего днища к расстоянию от его начала до нижней точки поверхности днища лодки (точки максимальной килеватости), заключенном в интервале значений от 2,0 до 2,99, значительно улучшаются как мореходные качества, так и условия перехода в глиссирующий режим. Следовательно, заявляемое техническое решение имеет изобретательский уровень.
Сущность заявляемого изобретения поясняется чертежом, на котором показан вид надувной моторной лодки сбоку, где 1 - надувные борта, 2 - носовая часть, 3 - корма, 4 - профиль днища.
Изобретение используют следующим образом. В отличие от известных технических решений, в которых максимально нижняя точка поверхности днища (точка максимальной килеватости) находится ближе к носовой части 2 лодки, чем линия начала подъема носа, при использовании заявляемого изобретения нижняя точка поверхности днища 4 (точка максимальной килеватости днища) отодвинута ближе к корме 3. На чертеже показано расстояние В от точки максимальной килеватости до начала днища в носовой части. Отношение длины всего днища А к расстоянию В от начала днища до нижней точки поверхности днища (точки максимальной килеватости) заключено в интервале значений от 2,0 до 2,99. Эксперименты показали, что при уменьшении этого отношения ниже 2,0 происходит увеличение дифферента на корму, что может привести к невозможности выхода на режим глиссирования. При повышении этого отношения выше 2,99 происходит недостаточно быстрый выход на режим глиссирования, недостаточно хорошая всхожесть на волну, увеличение динамических характеристик ударов волны о носовую часть судна и, как следствие, увеличение изгибающих и ударных нагрузок в носовой части пайол для лодок с жестким разборным настилом (пайолом).
Испытаниями на лодках с параметрами отношения длины всего днища к расстоянию от его начала до нижней точки поверхности днища лодки (точка максимальной килеватости) в интервале значений от 2 до 2,99 подтверждено, что указанный технический результат достигается во всем интервале, а оптимальное отношение длины всего днища А к расстоянию В от его начала до максимально нижней точки поверхности днища (точки максимальной килеватости) составляет 2,3.
При обводах днища по заявляемому изобретению увеличивается вертикальная составляющая равнодействующей сил гидродинамического сопротивления воды, лодка испытывает меньшее сопротивление воды в начальный момент выхода на режим глиссирования. Также уменьшается глиссирующий участок малой килеватости и лодка испытывает меньшее сопротивление воды в режиме чистого глиссирования. В целом при использовании изобретения удалось снизить затраты времени и мощность двигателя на разгон до выхода на режим чистого глиссирования, а также улучшить мягкость хода благодаря улучшению всхожести на волну, уменьшить ударные нагрузки в носовой части днища, уменьшить брызгообразование. Выход на режим глиссирования осуществляется за меньшее время.
Испытания показали техническую применимость заявляемого изобретения. Его использование позволило улучшить стартовые характеристики при выходе на режим глиссирования, улучшить всхожесть на волну, снизить сопротивление воды, уменьшить ударные нагрузки в носовой части днища и, как следствие, уменьшить изгибающие и ударные нагрузки в носовой части пайол для лодок с жестким разборным настилом (пайолом), уменьшить брызгообразование. Заявляемое изобретение может быть использовано также для лодок с надувным дном.