КОРПУС МАЛОМЕРНОГО СУДНА
SMALL SHIP HULL

Область техники
Предлагаемое изобретение относится к маломерному плавучему судну, а именно, конструкции корпуса судна.
Предшествующий уровень техники
Известен патент РФ на полезную модель № 144285, МПК В63В 1/18, «КОРПУС ГЛИССИРУЮЩЕГО СУДНА». Корпус глиссирующего судна, содержащий: носовую и кормовую части; борта; днище; продольные реданы; объемную гидродинамическую лыжу в днище корпуса, основанием которой является кормовая часть, а к носовой части гидродинамическая лыжа плавно сужается; багажник и переднюю палубу, отличающийся тем, что корпус в плане приближен к прямоугольному, а гидродинамическая лыжа выполнена вдоль всего днища, сформированного гидродинамической лыжей и двумя наклонными поверхностями, причем угол их наклона неизменен и является углом постоянной килеватости корпуса, при этом гидродинамическая лыжа в передней своей части дополнительно снабжена тоннелем, который выполнен в виде наклонного углубления внутрь, а основная пара продольных реданов образована кромкой и уступами гидродинамической лыжи. Вдоль кромки гидродинамической лыжи по одному справа и слева на наклонных поверхностях днища выполнена пара дополнительных продольных реданов. Передняя стенка переднего багажника имеет наклонную переднюю поверхность. Передняя палуба выполнена заниженной по отношению к переднему багажнику и линии борта/фальшборта. Тоннель не доходит до конца гидродинамической лыжи, таким образом формируя носовой транец. Борта/фальшборта выполнены наклонными. Борта/фальшборта выполнены вертикальными. Наклонные поверхности днища выполнены переменной ширины и постоянного угла наклона. Линия скулы выполнена параллельной диаметральной плоскости. Линия скулы выполнена слабо сходящейся к диаметральной плоскости в носовой части. Носовая часть выполнена в виде трапеции. Тоннель имеет брызгоотбойники на своих стенках. Корпус выполнен с самоотливным кокпитом.
Известен патент РФ на полезную модель №№127710, МПК В63В 5/24,В63В 35/73, «Корпус лодки». Корпус лодки, содержащий киль, обшивку из досок в виде продольных поясов, связанных клинкерным соединением, транец и планшири, отличающийся тем, что киль, доски обшивки, транец и планшири выполнены из термопластичного полимера и соединены между собой сваркой.  Корпус лодки по п.1, отличающийся тем, что в качестве термопластичного полимера используется полипропилен, блок-сополимер полипропилена или полиэтилен. Корпус лодки по п.1, отличающийся тем, что к кормовой части киля приварен плавник, выполненный в виде пластины из термопластичного полимера. Корпус лодки по п.1, отличающийся тем, что киль и планшири выполнены из трубчатого профиля прямоугольного поперечного сечения.
Известен патент РФ на полезную модель № 163725, МПК В63В 5/24, МПК В63В 3/34, МПК В63В 35/73, «Корпус лодки из листового полипропилена». Корпус лодки из листового полипропилена, состоящий из днища V-образной формы с килем, бортов, планширов и элементов жесткости, фиксирующих углы сопряжения бортов и днища, и бортов и планшира, отличающийся тем, что элементы жесткости между днищем и бортами, и планширом и бортами выполнены в виде правых и левых продольных листовых накладок, каждая из которых соединена сварными швами с сопрягаемыми листовыми элементами корпуса, образуя продольные объемные конструкции. Планширы, и верхние правая и левая листовые накладки образуют внутренние продольные объемные конструкции. Планширы, и верхние правая и левая листовые накладки образуют внешние продольные объемные конструкции. Планширы, и верхние правая и левая листовые накладки образуют внутренние и внешние продольные объемные конструкции. Полости продольных объемных конструкций заполнены пенополиуретаном. Недостатками выше предложенных решений является то, что  лодки не имеет элементов жесткости, фиксирующих углы сопряжения бортов и планширов. Кроме того, процесс изготовления корпуса такой лодки трудоемок из-за наличия большого количества элементов корпуса.
Наиболее близким к заявляемому изобретению является патент РФ на полезную модель № RU 165 730 U1 МПК B63B 35/73 (2006.01) МПК B63B 1/18 (2006.01) «КОРПУС ЛОДКИ».Лодка, содержащая корму, носовую часть, в которой расположен форпик, борта, днище, второе дно, и транец, соединенные между собой сваркой (предпочтительно должен быть выполнен из алюминия), причем транец выполнен со скосами к бортам и днищу, площадка носовой части корпуса выполнена удлиненной и усеченной, с сужающимся скосами по его углам. Конструкция днища, бортов, транца, непроницаемой переборки форпика образуют балластный отсек (т.е. междудонное пространство содержит отсек плавучести). В носовой части корпуса размещен топливный отсек для топливных баков. Лодка дополнительно содержит подвесной мотор и пульт приборов с бортовой защитой. Днище содержит продольные и поперечные ребра жесткости в балластном отсеке и форпике лодки.
Недостатками данной конструкции является то, что размещение блоков плавучести на дне приводит к поднятию по высоте центра тяжести полезной нагрузки. Вертикальные борта вкупе с высоким расположением центра тяжести приводят к существенному опрокидывающему моменту при поворотах на скорости, особенно если скула ударится о подкатившуюся волну.
Так же расположение блоков плавучести на дне приводит к большому погружению лодки при опрокидывании, что делает невозможным возвращение ее в рабочее положение.
Эти аспекты существенно снижают безопасность данного судна.
Большая плоская поверхность дна приводит к увеличению сопротивления трения при движении лодки.
Отсутствие продольных реданов существенно снижает устойчивость лодки по курсу при росте скорости.
В случае выполнения корпуса из полимерных материалов, имеющих низкую жесткость (полипропилен, полиэтилен и аналогичные) конструкция будет иметь недостаточную жесткость в связи с отсутствием замкнутых корпусных элементов по планширу.
Раскрытие изобретения
Задача, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, состоит в создании корпуса маломерного судна имеющего повышенную безопасность, простоту конструкции, позволяющую изготовить корпус из листовых материалов (пластик, металл, фанера), причем детали имеют одинарную кривизну или не имеют ее (плоские), малую осадку, высокую остойчивость, высокую курсовую устойчивость, низкую энерговооруженность для выхода на глиссирование, небольшую массу.
Поставленная задача решена за счет того, что корпус маломерного судна из листового материала, состоит из: днища, транцевой плиты, фартука, скамеек и продольных объемных элементов, заполненных вспененным материалом и образующих борта.  Корпус представляет собой комбинацию катамаранной и плоскодонной конструкции. Продольные объемные элементы являются катамаранной конструкцией корпуса и образованы внешними правым и левым и внутренними правым и левым бортами, правым и левым транцами, правым и левым планширами и правым и левым донными элементами, которые имеют ненулевое сужение к носовой части. Продольные объемные элементы имеют в своей задней части отгиб вниз, причем продольные объемные элементы расположены под расчетным углом к плоскости симметрии лодки, создавая заданный положительный бортовой развал. Внешние правый и левый борта имеют расчетное положительное схождение в носовой части на виде сверху/снизу, а две части катамаранной конструкции соединены друг с другом посредством плоскодонной конструкции корпуса, включающей дно, шпангоуты и транцевую плиту. Транцевая плита выполнена под внутренним расчетным углом к плоскости вертикальной оси лодки, причем угол между плоскостью дна плоскодонной конструкции и плоскостью внешних правого и левого бортов является углом килеватости.
Сущность изобретения поясняется чертежами:
На фиг. 1 – Корпус маломерного судна спереди.
На фиг. 2 – Корпус маломерного судна сзади.
На фиг. 3 – Корпус маломерного судна снизу с продольным килевым элементом.
На фиг. 4 – Корпус маломерного судна сверху.
На фиг. 5 –Корпус маломерного судна снизу с днищевыми стрингерами.
Корпус маломерного судна 1 представляет собой комбинацию катамаранной 7 и плоскодонной конструкции 8, изготовленной из листового материала.
Корпус маломерного судна 1 состоит из днища 2, транцевой плиты 3, фартука 4, скамеек 5 и продольных объемных элементов 6, заполненных вспененным материалом и образующих борта 6.
За счет продольных объемных элементов 6 судно 1 имеет большую остойчивость. Замкнутый объем продольных элементов 6 обеспечивает непотопляемость.
Продольные объемные элементы 6 являются катамаранной конструкцией 7 корпуса 1 и образованы внешними правым 10 и левым 9 и внутренними правым 12 и левым бортами 11, правым 14 и левым 13 транцами, правым  16 и левым 15 планширами и правым  18 и левым 17 донными элементами. Замкнутая конструкция продольных объемных элементов 6 обеспечивает жесткость судна 1.
Гидродинамическое давление перераспределено между двумя глиссирующими поверхностями малого удлинения B/L вытянутыми вдоль корпуса, образованными  донными элементами 17 и 18 боковых продольных объемные элементов,6 что уменьшает гидродинамическое качество днища  2 и позволяет избежать продольной неустойчивости движения (дельфинирование) как следствие высокого гидродинамического качества плоского днища 2.
Донные элементы 17 и 18 имеют ненулевое сужение к носовой части 19. Продольные объемные элементы 6 имеют в своей задней части отгиб 20 вниз, обеспечивают необходимое положение лодки на скорости.
Продольные объемные элементы 6 расположены под расчетным углом к плоскости симметрии лодки, создавая заданный положительный бортовой развал, что предотвращает боковой снос (проскальзывание) при поворотах на полной скорости, в результате которого судно 1 может опрокинуться, особенно при ударе о подкатившуюся волну.
Встречный поток воздуха, попадающий в тоннель, ограниченный с боков продольными объемными элементами проходит под днищем до самой кормы, создавая поверхностную аэрацию воды, чем уменьшает трение, за счет чего выход в режим глиссирования требует меньшей мощности мотора.
Внешние правый 10 и левый 9 борта имеют расчетное положительное схождение в носовой части 19 на виде сверху/снизу. Две части катамаранной конструкции 7 соединены друг с другом посредством плоскодонной конструкции 8 корпуса.
Плоскодонная конструкция 8 корпуса 1 включает днище 2, шпангоуты 21 и транцевую плиту 3. Транцевая плита 3 выполнена под внутренним расчетным углом к плоскости вертикальной оси лодки.
Дно корпуса маломерного судна 1 может быть усилено снаружи продольным килевым элементом 22, который отводит аэрированную воду от винта, а так же повышает курсовую устойчивость.
За счет плоскодонной конструкции 8 судно имеет минимальную осадку, что существенно уменьшает риск сесть на мель.
За счет плоскодонной конструкции  8 судно стоит ровно при стоянке на берегу.
Угол между плоскостью дна плоскодонной конструкции 8 и плоскостью внешних правого 10 и левого 9 бортов является углом килеватости.
За счет плоскодонной конструкции 8 судно 1 при компактных размерах имеет высокую грузоподъемность, удобно для размещения груза.
Корпус маломерного судна 1 имеет формообразующие поверхности одинарной кривизны, что определяет простоту конструкции и позволяет изготавливать из различных листовых материалов – пластика, фанеры, металла при невысокой себестоимости производства.
Преимущества перед прототипом:
1. Корпус маломерного судна имеет повышенную безопасность;
2.  Корпус маломерного судна простоту конструкции, позволяющую изготовить корпус из листовых материалов (пластик, металл, фанера);
3. Детали  корпуса маломерного судна имеют одинарную кривизну или не имеют ее (плоские);
4. Корпус маломерного судна имеет  малую осадку,
5. Корпус маломерного судна имеет высокую остойчивость;
6. Корпус маломерного судна имеет высокую курсовую устойчивость;
7. Корпус маломерного судна имеет низкую энерговооруженность для выхода на глиссирование;
8. Корпус маломерного судна имеет небольшую массу.
Все вышеперечисленное говорит о выполнении поставленной задачи и промышленной применимости предлагаемого корпуса маломерного судна.
Перечень позиций:
1. корпус маломерного судна
2. днище
3. транцевая плита
4. фартук
5. скамейка
6. продольные объемные элементы - борта.
7. катамаранная конструкция
8. плоскодонная конструкция
9. внешний левый борт
10. внешний правый борт
11. внутренний левый  борт
12. внутренний правый борт
13. левый транец
14. правый транец
15. левый планшир
16. правый планшир
17. левый донный элемент
18. правый донный элемент
19. носовая часть
20. отгиб вниз
21. шпангоут
22. продольный килевой  элемент
23. днищевой стрингер