Безэкипажный надводный однокорпусный корабль

Полезная модель относится к области судостроения, в частности к безэкипажным надводным судам, осуществляющим различные задачи в зависимости от назначения судна.
Безэкипажный надводный корабль (БЭНК) - это судно, которое может осуществлять движение в автоматическом или полуавтоматическом режиме, с частичным использованием экипажа или полностью без него. Применение БЭНК позволяет сократить эксплуатационные затраты, увеличить вместимость судов и снизить влияние человеческого фактора. Безэкипажные надводные корабли и суда могут управляться дистанционно в постоянном режиме или же работать автономно.
Известен безэкипажный надводный корабль типа «катер» модели М80А (КНР), предназначенный для решения задач разведки и гидрографии. Корпус БЭНК М80А реализован по схеме «тримаран с подводными крыльями» и изготовлен из композитных материалов (нескольких слоев запатентованного компанией вспененного углепластика). Малый профиль судна (в сочетании и наклонными поверхностями и применением радиопоглощающих материалов) обеспечивает М80А низкую радиолокационную заметность. В движение он приводится двумя электродвигателями. БЭНК М80А оборудован универсальным отсеком размерами 1,5×1,2×0,5 метра, в котором могут размещаться гидролокаторы бокового обзора и другое оборудование, необходимое для проведения гидрологических работ - акустические доплеровские профиломеры течений, многолучевые эхолоты, буксируемые профиломеры твердого дна и многопараметрические зонды. Система дистанционного управления, наблюдения, сбора и хранения информации включает оборудование связи стандарта 4G (четвертое поколение от англ. fourth generation, поколение мобильной связи с повышенными требованиями), позволяющее использовать коммерческие LTE (англ. Long-Term Evolution - стандарт беспроводной высокоскоростной передачи данных) сети сотовой связи и передавать большие объемы данных на дальности до 30 километров (источник integral-russia.ru/2021/02/04/bezekipazhnye-nadvodnye-korabli-dlya-vmf-stran-yugo-vostochnoj-azii-kratkij-obzor).
Конструкция корпуса БЭНК М80А допускает размещение на борту оборудования, необходимого только для выполнения определенных задач, что определяет его узконаправленную специализацию, и установка дополнительного оборудования для расширения спектра выполняемых задач невозможна. На корабле не предусмотрена возможность аварийного ручного управления из рубки, что является недостатком при отказе дистанционного управления.
Известен безэкипажный надводный корабль Sea Hunter (США), предназначенный для патрулирования акватории без контроля человека с использованием оптических средств наблюдения. Корабль представляет собой тримаран (центральный корпус с двумя аутригерами) длиной 40 метров и шириной главного корпуса 3,35 метров с двумя винтами, приводимый в движение двумя дизельными двигателями. Корпус тримарана обеспечивает повышенную остойчивость, не требуя утяжеленного киля и позволяя работать на мелководье, хотя большая ширина снижает маневренность. Корабль оснащен защитными канатными/линейными резаками, которые защищают его от повреждений, вызванных веревкой или сеткой, намотавшейся на винты, без ущерба для эффективности корабля (источник https://korabli.eu/galleries/oboi/voennye-korabli/sea-hunter).
Недостатками указанной модели БЭНК также является его узконаправленность и невозможность размещения дополнительного оборудования для увеличения спектра выполняемых задач, а также основные размерения корабля снижают его маневренность.
Известен безэкипажный управляемый катер по патенту РФ №188836, выполненный в виде корпуса с дизель-электрическим комплексом, системой дистанционного управления, наблюдения, сбора и хранения информации, отличающийся тем, что дополнительно снабжен якорной системой, состоящей из размещенных в клюзовой трубе якоря с якорной цепью, коренной конец которой закреплен на корпусе судна, и электромагнита, соединенного с дизель-электрическим комплексом и размещенного в защитном кожухе, закрепленном на наружной стенке клюзовой трубы, при этом напротив электромагнита также на наружной стенке якорного клюза установлен второй защитный кожух, внутри которого размещен подпружиненный металлический шток, взаимодействующий с электромагнитом с возможностью прохождения через одно из звеньев якорной цепи.
Приведенный катер также рассчитан только на определенный вид работ и не имеет возможности установки дополнительного оборудования, а отсутствие рубки для аварийного ручного управления также не позволяет управлять катером вручную при отказе дистанционного управления.
Задачей настоящей полезной модели является разработка безэкипажного надводного однокорпусного корабля, обладающего улучшенной конструктивной компоновкой корпуса, обеспечивающей его многофункциональность в зависимости от установленного на нем оборудования и поставленных задач, а также улучшающей его маневренность.
Указанный технический результат достигается при использовании безэкипажного надводного однокорпусного корабля, выполненного в виде корпуса с движительным комплексом, системой дистанционного управления, наблюдения, сбора и хранения информации, при этом корпус, имеющий большой развал бортов, форму носовой оконечности с бульбовым обтекателем и радиальные обводы днища, содержит рубку, установленную в центре на мидель-шпангоуте, отсеки, размещенные по левому и правому бортам, между которыми вдоль корпуса по его диаметральной плоскости расположен дополнительный отсек глубиной до главной палубы и длиной от рубки до кормы.
Корпус заявляемого безэкипажного надводного однокорпусного корабля выполнен из композитного материала, надежно укрывающего оборудование и технические средства от воздействий окружающей среды и несанкционированного доступа. Применение немагнитных материалов обеспечивает также малую заметность корабля.
Аварийный пост управления (рубка), размещенный в центре корпуса на мидель-шпангоуте, позволяет управлять кораблем вручную в случае отказа дистанционного управления.
Корпус корабля содержит отсеки, которые представляют собой помещения для установки различных модулей, размещенные по левому и правому бортам, между которыми вдоль корпуса по его диаметральной плоскости расположен дополнительный отсек глубиной до главной палубы и длиной от рубки до кормы. Такая компоновка помещений и размещение оборудования внутри корпуса выполнена с учетом оптимальной удифферентовки корабля, обеспечивая низкое положение центра тяжести, повышая мореходные качества, такие как динамическую и статическую остойчивость. Разделение на отсеки позволяет обеспечить живучесть корабля при повреждении корпуса.
Движительный комплекс включает четыре независящих друг от друга дизель-генератора и два независящих друг от друга движителя, повышающих надежность корабля. Кроме того, такая компоновка движительного комплекса позволяет гибко настраивать его в зависимости от решаемых задач и погодных условий, подбирая наиболее выгодную комбинацию либо для достижения максимальной скорости, либо для получения максимально экономичного режима эксплуатации и увеличения дальности плавания.
Обводы корпуса характеризуются большим соотношением длины к ширине и малыми коэффициентами общей полноты и площади мидель-шпангоута. Обводы днища имеют радиальную форму.
Такие обводы корабля снижают сопротивление формы корпуса, обеспечивая возможность устанавливать движители меньшей мощности, а также уменьшить массу топлива, сохраняя достаточную автономность и дальность плавания. Форма носовой оконечности с установленным бульбовым обтекателем способствует снижению волнового сопротивления, тем самым увеличивая его маневренность.
В частном случае дополнительный отсек может закрываться выдвижными рольставнями из маломагнитной стали по всей его длине от кормы до рубки.
Заявляемая полезная модель поясняется рисунками фиг. 1, фиг. 2 и фиг. 3, где показана архитектурно-конструктивная схема безэкипажного надводного однокорпусного корабля в трех проекциях.
Безэкипажный надводный однокорпусный корабль, состоит из корпуса (1), выполненного из композитного материала, помещения рубки (2) для обеспечения возможности управления кораблем в ручном режиме, мачтой (3) с установленными на ней навигационными устройствами и системами кругового обзора, кормовым и носовым машинными отделениями (4), отделением винто-рулевых колонок (5), отсеками (6), расположенными по левому и правому бортам корпуса для размещения модулей, и дополнительным отсеком (7), закрывающимся выдвижными рольставнями (8) для размещения модулей в контейнерах.
Эксплуатация такого корабля возможна как в морской экономической зоне Российской Федерации, так и в любом районе океана, с возможностью плавания в мелкобитом разреженном льду в зависимости от возложенных на него задач.
Таким образом, при эксплуатации заявляемого безэкипажного надводного однокорпусного корабля обеспечивается его многофункциональность в зависимости от установленного на нем оборудования и поставленных задач, что увеличивает срок использования корабля в течение календарного года, и снижение стоимости его эксплуатации по сравнению с кораблями, выполняющими аналогичные функции. Также за счет улучшения конструктивной компоновки корпуса корабля уменьшаются его габаритные размеры, и улучшается его маневренность.
В зависимости от поставленных задач корабль может использоваться как в одиночку, так и в составе группы из аналогичных кораблей. Оснащение различными модулями отдельных кораблей, в зависимости от задачи, делает возможным формирование группы, где каждый корабль отвечает за конкретную функцию, одновременно выполняя общую задачу.