КОРПУС МАЛОМЕРНОГО СУДНА
SMALL VESSEL HOUSING

Изобретение относится к транспортной технике, в частности к маломерному судостроению, и может быть использовано в конструировании глиссирующих корпусов.
Известен аналогичный корпус судна [1] с остроскулыми обводами, имеющий килеватое днище и транцевую корму, причем на днище корпуса в районе миделя и кормы выполнены соответственно мидельная и кормовая наделки, нижняя килеватая поверхность каждой из которых образует с днищем корпуса острый угол, направленный по ходу движения, причем ширина наделок меньше ширины корпуса, измеренной между острыми скулами, а ширина миделевой наделки меньше ширины кормовой наделки.
Недостатком аналога являются недостаточные функциональные возможности и низкая технологичность, обусловленная сложностью обводов.
В качестве прототипа выбран корпус глиссирующего судна [2], содержащий борт, носовую часть с форштевнем, транец и днище, расположенное между ними и снабженное центральной горизонтально расположенной гидролыжей, боковые грани которой образуют продольные реданы-брызгоотбойники, а также двумя бортовыми спонсонами, при этом внутренние боковые поверхности последних, сопрягаясь с поверхностью днища и боковыми гранями гидролыжи, образуют два продольных туннеля, причем корпус содержит передние поперечные реданы и задние поперечные стреловидные реданы, дополнительные брызгоотбойники-лыжи, разделенные с туннелями передними поперечными реданами, при этом туннели и спонсоны образуют тримаранные обводы в 1/3 передней части корпуса, переходящие через передние поперечные реданы в брызгоотбойники-лыжи, которые разделены задними поперечными стреловидными реданами в 1/5 по длине корпуса от кормы, а гидролыжа выполнена с наклонными боковыми поверхностями, прилегающими к ней, и на борту выполнены брызгоотбойники.
Недостатком прототипа является недостаточные функциональные возможности и низкая технологичность, обусловленная сложностью обводов.
Технический результат настоящего изобретения заключается в расширении функциональных возможностей корпуса судна и повышении технологичности его изготовления.
Технический результат достигается тем, что корпус маломерного судна содержит борт, носовую часть, транец и днище, расположенное между ними и снабженное центральной горизонтальной гидролыжей, размещенной ниже основной плоскости днища, образованной продольными реданами-брызгоотбойниками и сопряженной с ними вертикальными или наклонными боковыми гранями, при этом поверхность гидролыжи имеет скос в области сопряжения с транцем до высоты продольных реданов и является плоской по всей остальной ее длине с возможностью установки износостойких накладок, а плоскости гидролыжи и брызгоотбойников параллельны или брызгоотбойники имеют кильватность.
Заявленное устройство показано на Фиг. 1 - вид сбоку и с кормы корпуса маломерного судна, Фиг. 2 - общий вид корпуса.
Устройство содержит носовую часть 1, транец 2. Комбинированные обводы корпуса маломерного судна представляют собой гидролыжу 3 с кормовым скосом 4, проходящую от транца до конца носовой части с наклонными, либо вертикальными боковыми гранями 5 днища, продольными реданами-брызгоотбойниками 6 и бортами 7. В поперечном разрезе ширина гидролыжи 3 не превышает 1/3 ширины корпуса.
Смоченная поверхность гидролыжи 3 имеет проекцию вытянутого вдоль корпуса прямоугольника. Она выбрана так, чтобы на полном ходу судно глиссировало на ней, как на пластине, а наклонные боковые грани днища 5 и продольные реданы-брызгоотбойники 6 смачивались только при крене, встрече с волной, либо в водоизмещающем режиме. Гидролыжа 3 выполнена плоской по ее длине, составляющей не менее 1/2 от длины корпуса. Остальная часть гидролыжи может быть плоской, либо иметь незначительную переменную кильватность. Поверхность гидролыжи имеет скос в области сопряжения с транцем до высоты продольных реданов и является плоской по всей остальной ее длине с возможностью установки износостойких накладок, а плоскости гидролыжи и брызгоотбойников параллельны или брызгоотбойники имеют килеватность.
Форма сопряжения боковых граней днища 5 и продольных реданов-брызгоотбойников 6 предполагает отсечение от них брызговой пелены при вхождении корпуса в волну.
Широкие реданы-брызгоотбойники 6, образующие две лыжи (ширина каждого из которых не превышает 1/3 общей ширины днища), которые служат дополнительными глиссирующими поверхностями в момент выхода на расчетный режим движения, снижая гидравлическое сопротивление, и предназначены для уменьшения смоченной поверхности корпуса маломерного судна при плавании на волнении.
Реданы-брызгоотбойники 6, на которых создается дополнительная подъемная сила, расположены по всей длине корпуса. Помимо того, что они способствуют созданию подъемной силы, отражают брызги, вырывающиеся из-под гидролыжи 3, и придают судну высокую остойчивость, способствуют повышению остойчивости судна, демпфируют бортовую и продольную качки, смягчают ударные нагрузки катера на волне.
Корпус маломерного судна эксплуатируется следующим образом.
Корпус глиссирующего судна имеет комбинированные обводы, включающие элементы нескольких классических обводов. Комбинация этих обводов в одном корпусе с целенаправленными в зависимости от режима эксплуатации заданными соотношениями позволяет получить ряд новых более эффективных ходовых характеристик корпуса на разных режимах эксплуатации: стоянка, малый ход, переходный режим, глиссирование.
Помимо лучшей остойчивости и мореходных качеств, на стоянке на боковой волне корпус маломерного судна обеспечивает лучшую остойчивость благодаря наличию реданов-брызгоотбойников 6.
На малых скоростях судно глиссирует на полной ширине днища с уменьшенной удельной нагрузкой, которая оптимальна для данной скорости. По мере разгона гидродинамическая подъемная сила растет, корпус при переходном режиме уменьшает осадку. При этом борта 7 выходят из воды, глиссирующая поверхность ограничивается парой реданов-брызгоотбойников 6 и гидролыжей 3. Благодаря комбинации гидролыжи 3 и реданов-брызгоотбойников 6 осуществляется автоматическое регулирование ширины днища в зависимости от скорости судна.
На ходу при резком крене на редане-брызгоотбойнике 6 накрененного борта возникает дополнительная подъемная сила, которая препятствует дальнейшему увеличению крена, захлеста воды и опрокидыванию судна.
В переходном к глиссированию режиме донное сопротивление корпуса маломерного судна оказывается ниже, чем у других глиссирующих корпусов, в том числе с плоскими и килеватыми обводами за счет использования кормового скоса гидролыжи 4, поэтому корпус маломерного судна быстрее выходит на глиссирование и развивает более высокую скорость при полной нагрузке.
В результате корпус маломерного судна с гидролыжей 3, снабженный достаточно мощным двигателем, способен развивать большую скорость, а также обладает большей устойчивостью глиссирования и меньшей чувствительностью к изменению дифферента и положения центра тяжести.
Помимо лучшей остойчивости и мореходных качеств на волне, корпус маломерного судна предоставляет больше возможностей в планировке внутреннего расположения за счет прямоугольной в плане формы носовой части и увеличенной на 30% грузоподъемности при тех же размерениях.
Малое продольное раскачивание, поддержка малого дифферента и отсутствие дельфинирования при глиссировании на больших скоростях, достигнутое благодаря комбинированию гидролыжи 3 и реданов-брызгоотбойников 6, исключает необходимость использования транцевых плит при различных режимах эксплуатации за счет оптимизации обводов корпуса.
Значительное расширение возможностей корпуса маломерного судна достигается за счет значительно увеличенной прочности нижней части днища, образованной гидролыжей 3 и наклонными, либо вертикальными боковыми гранями днища 5 при рекордно низком весе конструкции в целом. При условии использования износостойких накладок на гидролыжу, корпус маломерного судна можно использовать на малых глубинах как с обычным, так и каменистым дном (в комбинации с водометным движителем), а также в качестве прицепа - саней за снегоходом.
При движении по глубокому снегу форма корпуса маломерного судна имеет значительно меньшее сопротивление и склонность к опрокидыванию по сравнению с санями аналогичных размеров за счет того, что нижняя часть днища, образованная гидролыжей 3 и участками днища 5, движутся в образованном гусеницей снегохода следе средней глубиной от 130 до 250 мм, а широкие реданы-брызгоотбойники 6 выполняют стабилизирующую функцию при возникновении крена.
При движении зимой по укатанным поверхностям для повышения устойчивости возможно использование съемных лыж, прикрепляемых к бортам корпуса.
Изобретение направлено на снижение затрат конечного потребителя, получающего в результате многофункциональный корпус маломерного судна, который позволит самостоятельно организовать комфортный безопасный активный отдых в различных климатических зонах как на территории РОССИИ, так и за ее пределами.
Пример. Изготовили корпус судна с заданными размерами, полученными в результате произведенных расчетов. Проведенные испытания показали следующее:
- увеличилась на 30%, по сравнению с судами аналогичных размерений, грузоподъемность судна;
- увеличилась на 50% скорость выхода на глиссирование по сравнению с аналогичными килеватными судами;
- повысилась остойчивость судна по сравнению с аналогичными плоскодонными судами;
- судно можно использовать как прицеп-сани для перевозки грузов до 700 кг по снежной целине, а по укатанной дороге при условии установки опорных лыж;
- снизилась масса корпуса относительно корпусов килеватной формы до уровня плоскодонных корпусов.
Процесс изготовления судна подтвердил высокую технологичность, достигнутую отсутствием сложнопрофильных лекальных поверхностей.
Используемая литература
1. Патент РФ №2211167. Быстроходное глиссирующее судно / Иштеев Р.Ф., Булдаков И.Н., Василевский И.М., Морин В.В., Суслов М.А. Опубл. 27.08.2003.
2. Патент РФ №2330776. Глиссирующий корпус судна "ВИНДЖЕТ" / Иштеев Р.Ф., Иштеев М.Р. Опубл. 10.08.2008 г., бюл. №22.