ПРОФИЛИРОВАННАЯ НИЖНЯЯ ЧАСТЬ МЯГКОГО ПОПЛАВКА С ПОПЕРЕЧНЫМ РЕДАНОМ
PROFILED BOTTOM OF SOFT FLOAT WITH CROSSCUT STEP

Изобретение относится к мягким поплавкам, а именно к профилированию нижней части мягкого поплавка с поперечным реданом, и может быть использовано в мягких поплавках для экранопланов, быстроходных катеров, гидросамолетов, самолетов с шасси на воздушной подушке и других амфибийных транспортных средств.
Известны мягкие реданированные поплавки с профилированной нижней частью.
Так, в патенте №1786768, МПК B60V 1/08, на изобретение «Транспортное средство на динамической воздушной подушке», опубликовано 27.07.1996 г., [1], представлена профилированная нижняя часть мягкого поплавка, образованного пневмобаллонами, заключенными в пневмооболочку, на нижней части которой установлены срывники с шагом, равным 10…20 высотам указанных срывников. Однако в описании данного изобретения отсутствуют сведения, касающиеся изменения шага между срывниками по длине нижней части мягкого поплавка, который выполнен без поперечного редана. Это приводит к необходимости дополнительных исследований при проектировании аналогичных мягких поплавков, оснащенных поперечным реданом, что является недостатком описания изобретения [1].
В патенте №2076816, МПК B60V 1/08, на изобретение «Морской пассажирский экраноплан», опубликовано 10.04.1997 г., [2], представлено описание профилированной нижней части мягкого поплавка, образованного пневмобаллонами, заключенными в пневмооболочку, на нижней части которой установлены срывники. При этом срывники установлены на 1/3 периметра поперечного сечения пневмооболочки. В описании изобретения [2] отсутствуют сведения о выполнении нижней части пневмооболочки, оснащенной поперечным реданом, что является недостатком изобретения [2].
В патенте №2087351, МПК B60V 1/08, на изобретение «Транспортное средство на динамической воздушной подушке», опубликовано 20.08.1997 г., [3], представлено описание профилированной нижней части мягкого поплавка с поперечным реданом, образованного пневмобаллонами, заключенными в пневмооболочку, на нижней части которой установлены срывники. В описании изобретения [3] отсутствуют сведения о срывниках, расположенных на пневмооболочке между кормой и поперечным реданом мягкого поплавка. Это является недостатком мягкого поплавка, известного из описания изобретения [3].
Профилированная нижняя часть мягкого поплавка с поперечным реданом, описание которой представлено в изобретении [3], принята в качестве наиболее близкого аналога настоящего изобретения.
Техническим результатом при реализации данного изобретения является уменьшение гидродинамического сопротивления мягкого поплавка с поперечным реданом, оснащенного профилированной нижней частью.
Сущность изобретения состоит в следующем.
Профилированная нижняя часть мягкого поплавка с поперечным реданом, как и в наиболее близком аналоге [3], образованного пневмобаллонами, заключенными в пневмооболочку, на нижней части которой установлены срывники, но в отличие от наиболее близкого аналога [3] мягкий поплавок содержит, по меньшей мере, три пневмооболочки, нижележащие пневмооболочки выполнены меньшей длины по сравнению с вышележащими, при этом на нижней поверхности нижележащей пневмооболочки срывники установлены по всей длине, а на вышележащих пневмооболочках срывники установлены на частях, выступающих за кормовую часть соседних нижележащих пневмооболочек.
Профилированная нижняя часть мягкого поплавка с поперечным реданом характеризуется тем, что срывники установлены с шагом, равным 10…20 высотам указанных срывников и уменьшающимся по мере приближения к корме соответствующей пневмооболочки мягкого поплавка.
Профилированная нижняя часть мягкого поплавка с поперечным реданом характеризуется тем, что срывники выполнены спрофилированными в поперечном сечении по форме треугольника с основанием, равным 2…4 величинам его высоты.
При этом профилированная нижняя часть мягкого поплавка с поперечным реданом характеризуется тем, что срывники размещены под углом 30°…45° к продольной оси и ориентированы вершиной в сторону кормы соответствующей пневмооболочки мягкого поплавка.
Кроме того, профилированная нижняя часть мягкого поплавка с поперечным реданом характеризуется тем, что срывники размещены под углом к продольной оси пневмооболочки, равномерно уменьшающимся от 30°…45° в кормовой части до 15° в носовой части соответствующей пневмооболочки.
Также профилированная нижняя часть мягкого поплавка с поперечным реданом характеризуется тем, что нижняя часть мягких поплавков оснащена продольными реданами, расположенными вдоль продольной оси соответствующих пневмооболочек не менее чем на 1/3 периметра поперечного сечения пневмооболочки мягкого поплавка, а срывники расположены между продольными реданами.
Изобретение поясняется чертежами.
На фиг.1 показан мягкий реданированный поплавок с профилированной нижней частью при виде сбоку.
На фиг.2 показан разрез А-А на фиг.1.
На фиг.3 показана нижняя пневмооболочка мягкого поплавка при виде сбоку.
На фиг.4 показан вид Б на фиг.3.
На фиг.5 показан разрез В-В на фиг.4.
На фиг.6 показан разрез Г-Г на фиг.3.
На фиг.7 показана верхняя пневмооболочка мягкого поплавка при виде сбоку.
На фиг.8 показан вид Д на фиг.7.
Профилированная нижняя часть мягкого поплавка с поперечным реданом устроена следующим образом.
Поперечный редан мягкого поплавка, образованного путем соединения пневмобаллонов, заключенных в соответствующие пневмооблочки, формируется за счет выполнения нижележащих пневмооболочек меньшей длины по сравнению со смежными вышележащими пневмооболочками. В данном изобретении профилированная нижняя часть мягкого поплавка с поперечным реданом рассмотрена на примере выполнения мягкого поплавка с тремя пневмобаллонами 1, заключенными в три пневмооболочки 2, 3 и 4 (фиг.1, 2).
Профилированная нижняя часть мягкого поплавка оснащена срывниками 5 (фиг.1, 2). При этом профилированная нижняя часть нижней пневмооболочки 2 содержит срывники 5 по всей ее длине (фиг.3, 4), а нижняя часть вышележащих пневмооболочек 3 и 4 оснащена срывниками 5 на участке, выходящем по длине за корму 6 нижней пневмооболочки 2 (фиг.1).
Контур срывников 5 в поперечном сечении может выполняться в виде дуги эллипса, окружности, многоугольника (на фиг. не показано). Срывники 5 расположены с шагом t, равным 10…20 высотам h указанных срывников 5 (фиг.1, 4, 5). Срывники 5 могут располагаться под углом 30°…45° к продольной оси и ориентироваться вершиной в сторону кормы 6 нижней пневмооболочки 2 и в сторону кормы 7 соответствующих вышележащих пневмооболочек 3, 4 мягкого поплавка (фиг 3, 8). В предпочтительном варианте выполнения срывники 5 размещены под углом к продольной оси соответствующей пневмооболочки 2, 3, 4, равномерно уменьшающимся от 30°…45° в кормовой части до 15° в носовой части соответствующей пневмооболочки 2, 3, 4. Для повышения жесткости и износоустойчивости нижняя часть пневмооболочек 2, 3, 4 может оснащаться продольными реданами 8 (фиг.6), установленными вдоль поперечной оси соответствующей пневмооблочки 2, 3, 4. При этом срывники 5 расположены между указанными продольными реданами 8.
Аналогичным образом выполняется нижняя часть мягкого поплавка, содержащего два и более поперечных редана. Например, при формировании поперечных реданов путем выполнения нижележащих пневмооболочек с меньшей длиной по сравнению со смежными вышележащими пневмооболочками срывниками оснащаются участки, выходящие по длине за пределы смежных нижележащих пневмооболочек (на фиг. не показано).
Срывники 5 могут формироваться путем соединения с нижней поверхностью пневмооболочки посредством склеивания, вулканизации и т.п. образом. При этом участок пневмооболочки, на котором установлены срывники 5, выполняется усиленным, например, за счет наклеивания большего количества слоев материала, из которого изготовлена пневмооболочка (на фиг. не показано). Срывники также могут выполняться в виде протектора, который соединяется с поверхностью пневмооболочки мягкого поплавка. В этом случае повышается ремонтопригодность мягкого поплавка за счет возможности быстрой замены протектора или его участка с поврежденными срывниками 5. Степень износа срывников 5 зависит от места установки срывников. Например, в средней части и в области 1-го редана износ протектора будет больше, чем за реданом или в носовой части мягкого поплавка.
В предпочтительном варианте выполнения срывники 5 в поперечном сечении выполнены в виде треугольника, длина L основания которого превышает высоту h в 2…4 раза, и расположены с шагом t, увеличивающимся от кормы 6, 7 к носу соответствующей пневмооболочки 2, 3, 4 (фиг.1, 4, 5). Нижняя пневмооболочка 2 оснащена продольными реданами 8, установленными не менее чем на 1/3 периметра поперечного сечения пневмооболочки 2 (фиг.1, 3, 6). При этом срывники 5 установлены между продольными реданами 8.
Нижняя поверхность мягкого поплавка с поперечным реданом функционирует следующим образом.
При движении по поверхности воды срывники 5 обеспечивают турбулизацию пограничного слоя на смоченной поверхности поплавка, что уменьшает толщину пограничного слоя и гидродинамическое сопротивление мягкого поплавка. Уменьшение статической составляющей полного давления за гребнем срывника 5 при движении на больших скоростях приводит к подсасыванию воздуха в область за гребнем срывника 5. Размещение срывников 5 не менее чем на 1/3 периметра поперечного сечения соответствующей пневмооболочки способствует подсасыванию воздуха в область за гребнем срывника 5. В результате за гребнем срывника 5 образуется водовоздушная смесь, что и приводит к уменьшению гидродинамического сопротивления мягкого поплавка. При этом по мере приближения к корме толщина пограничного слоя нарастает, в связи с чем шаг установки срывников необходимо уменьшить.
Вышележащие пневмооболочки 3, 4 соприкасаются с водой после поперечного редана, поэтому шаг t установки срывников 5 целесообразно уменьшать по мере удаления от кормы 6 нижележащей пневмооболочки 2. Кроме того, в полость между профилированными нижними частями вышерасположенных пневмооболочек 3, 4 и кормой 6 нижней пневмооболочки 2 (которая и является реданом), вдоль гребня срывников 5 подсасывается воздух. В результате профилированная нижняя часть вышележащих пневмооболочек 3, 4 мягкого поплавка омывается водовоздушной смесью, при этом наличие срывников 5 увеличивает подсос воздуха, что обеспечивает уменьшение гидродинамического сопротивления вышележащих пневмооболочек 3, 4 и, следовательно, мягкого поплавка.
Размещение срывников 5 под углом к продольной оси с вершиной, направленной в сторону кормы 6, 7 соответствующей пневмооболочки 2, 3, 4, создает дополнительную гидродинамическую подъемную силу, что наряду с уменьшением гидродинамического сопротивления приводит к увеличению гидродинамического качества мягкого поплавка.
Уровень раскрытия устройства нижней поверхности мягкого поплавка с поперечным реданом достаточен для реализации изобретения в промышленности с достижением заявленного технического результата.
Позиции к описанию изобретения:
1 - пневмобаллон;
2 - нижняя пневмооболочка мягкого поплавка;
3 - вышележащая пневмооболочка мягкого поплавка;
4 - вышележащая пневмооболочка мягкого поплавка;
5 - срывник;
6 - корма нижней пневмооболочки 2;
7 - корма вышележащей пневмооболочки 3, 4;
8 - продольный редан.