Кормовая оконечность корпуса судна ледового плавания с движительной установкой

Полезная модель относится к судостроению, в частности к конструкции кормовой оконечности судна с движительной установкой типа винторулевой колонки или установкой типа «азипод».
Известна конструкция кормовой оконечности судна с движительно-рулевым комплексом - патент на изобретение РФ №2196698. Поворотный корпус (капсула) движительной установки зафиксирована в кормовой оконечности судна с помощью подшипника, расположенного выше гребного винта. То есть нижняя часть движительной установки с гребным винтом закреплена в этом подшипнике, как консоль. Через подшипник на судно передается тяговое усилие гребного винта. На подшипник действует также момент, создаваемый гребным винтом, из-за консольного крепления гребного винта. При плавании судна в ледовых условиях на подшипник воздействуют удары льдин о гребной винт и о кронштейн, удерживающий гребной винт. Вследствие таких нагрузок снижается ресурс подшипника, может произойти поломка подшипника и заклинивание движительной установки.
Наиболее близкой, к предлагаемой кормовой оконечности судна с движительной установкой, является патент РФ на полезную модель №190800. В прототипе верхняя часть поворотного корпуса судовой движительной установки закреплена в подшипнике, установленном в кормовой части судна выше ватерлинии, а нижняя часть кормы судна выполнена удлиненной и в ней размещен второй подшипниковый узел, в котором закреплена нижняя часть поворотного корпуса движительной установки.
Однако в прототипе, нижняя часть кормы судна, в которой закреплен второй подшипниковый узел, обладает значительными длиной и поперечным сечением, что затрудняет захват воды гребными винтами снизу, со стороны киля судна. Поэтому гребные винты захватывают массы воды, поступающие в основном с обоих бортов судна, что при плавании в ледовых условиях, приведет к повышению частоты ударов плавающих льдин, перемещающихся с потоками воды, о лопасти гребных винтов, что, естественно, повышает вероятность повреждения и поломки гребных винтов, вследствие чего судно имеет низкую эксплуатационную надежность и ресурс.
Техническим результатом предлагаемой полезной модели является повышение эксплуатационных характеристик судна, обеспечение надежности плавания и увеличение ресурса работы судна.
Это достигается тем, что в предлагаемой кормовой оконечности корпуса судна ледового плавания с установленной в ней движительной установкой, состоящей из гребного винта, гондолы и поворотного корпуса, верхняя часть которого закреплена в подшипниковом узле в корме судна и с размещением нижней части поворотного корпуса движительной установки во втором подшипниковом узле на удлиненной нижней части кормы, в кормовой части судна по обоим бортам корпуса выполнен один выступ или большее число выступов, опоясывающих корму и расположенных параллельно ватерлинии на уровне гребных винтов.
Выполнение кормовой части судна с одним выступом или большим числом выступов, опоясывающих корму и расположенных параллельно ватерлинии по обоим бортам, на уровне гребных винтов, обеспечивает уменьшение числа ударов плавающих льдин о лопасти гребных винтов, снижает вероятность повреждения гребных винтов, тем самым повышает надежность и ресурс работы судна ледового плавания в целом, при этом форма поперечного сечения выступа выполнена клиновидной для обеспечения более надежного разрушения набегающего ледяного потока.
На фиг. 1 представлен вид на корму предлагаемой кормовой оконечности судна ледового плавания с движительной установкой.
На фиг. 2 изображен вид сбоку на предлагаемую кормовую оконечность судна с движительной установкой.
На фиг. 1 и 2 судовая движительная установка имеет гребные винты 1, гондолу 2, поворотный корпус, состоящий из верхней части 3, установленной в подшипнике в верхней части 4 кормы, и из нижней части 5, закрепленной в подшипнике, размещенном в удлиненной нижней части 6 кормы судна, один выступ 7, расположенный на кормовой части корпуса и опоясывающий корму по обоим бортам параллельно ватерлинии на уровне гребных винтов 1.
Судовая движительная установка работает следующим образом. Во время движения судна гребные двигатели (электродвигатели, дизели или турбины) вращают гребные винты 1. Гребные винты 1 создают линейное тяговое усилие, которое через гондолу 2, верхнюю часть 3 поворотного корпуса, нижнюю часть 5 поворотного корпуса и подшипники, закрепленные в верхней части 4 кормы и в удлиненной нижней части 6 кормы, приложено к корпусу судна, обеспечивая движение судна. При вращении гребных винтов 1 возникают потоки воды, перемещающиеся вдоль бортов судна к гребным винтам 1 и далее за корму. При плавании судна в ледовых условиях вместе с потоками воды вдоль бортов судна к гребным винтам 1 будут перемещаться плавающие льдины. Для исключения воздействия ударов льдин о гребные винты 1, которые могут привести к повреждениям винтов 1 в результате чего снижается надежность и ресурс судна, по обоим бортам выполнен выступ 7, расположенный на кормовой части корпуса и опоясывающий корму параллельно ватерлинии на уровне гребных винтов 1, который отталкивает льдины от корпуса судна и уменьшает число ударов льдин о лопасти гребных винтов 1, что снижает вероятность повреждения гребных винтов 1 и повышает надежность и ресурс судна ледового плавания по сравнению с известными техническими решениями. Для увеличения разрушающего ледовое поле воздействия выступ в сечении выполнен клиновидной формы.
На кормовой части корпуса по обоим бортам параллельно ватерлинии на уровне гребных винтов 1 можно выполнить более одного выступа, например, два (или большее число выступов), с симметричным расположением относительно горизонтальной оси винтов, один из которых будет расположен выше оси гребных винтов 1, а второй ниже. Это дополнительно усилит защиту гребных винтов 1 от плавающих льдин и повысит надежность и ресурс судна ледового плавания. Однако при выборе числа и расположения выступов 7 на кормовой части судна необходимо учитывать изменение гидродинамических характеристик судна, влияющих на его ходовые качества.
Таким образом, предлагаемая кормовая оконечность судна ледового плавания с движительной установкой обеспечивает лучшую защиту гребного винта и движительной установки от повреждений при ударах льдин и, следовательно, повышает надежность и ресурс судна при плавании в ледовых условиях.