КОРПУС МАЛОМЕРНОГО СУДНА

Полезная модель относится к области судостроения и может найти применение при конструировании обводов корпусов маломерных водоизмещающих судов.
Полезная модель имеет многофункциональное назначение и может быть использована, в частности в буксировочных средствах для обеспечения передвижения перевозных и мостовых паромов, собираемых из понтонных парков, наводки наплавных мостов из этих парков, заводки якорей и их выборки, промера глубин, несения спасательной службы, для буксировки различных плавучих объектов, выполнения кантовочных операций на акваториях портов, перевозки мелких грузов и снабжения.
Полезная модель может быть также использована в качестве судна для тушения пожаров на судах и в прибрежной зоне, для выполнения рекультивационных работ по углублению и очистке малых водоемов, каналов и акваторий портов, для аварийных операций по сбору нефтяных загрязнений с поверхности воды.
Для конструирования маломерных водоизмещающих судов применяются такие основные формы обводов корпусов, как плоскодонные, килеватые и тримаранные (Б.Г. Мордвинов, Справочник по малотоннажному судостроению, Ленинград, «Судостроение», 1987 г., стр. 251, рис. 11.1).
Применение каждой формы указанных обводов для водоизмещающих судов связано с некоторыми ограничениями. Так, плоскокилеватые и плоскодонные обводы применяются только для немореходных судов с целью получения при ограниченной осадке наибольшей грузоподъемности.
Применение вогнутокилеватых обводов характерно для мореходных судов, эксплуатирующихся при значительном волнении. При этом при ограниченной осадке грузоподъемность судна получается неудовлетворительно малой.
Тримаранные обводы сочетают достоинства плоскодонных и килеватых обводов, обеспечивая при ограниченной осадке средние значения грузоподъемности. Обычно тримаранные обводы в чистом виде применяют для морских катеров, где нет ограничений по осадке, а требуется мореходность и минимальная заливаемость носовой палубы при ходе катера на волнении.
Известны корпуса водоизмещающих однокорпусных судов, конструирование которых основано на сочетании различных форм обводов.
Известен корпус водоизмещающего судна, основанный на сочетании обводов водоизмещающего однокорпусного судна в своей носовой оконечности с обводами тримарана в кормовой оконечности, и содержащий средний основной корпус и два сравнительно узких боковых корпуса - аутригера. Элементы тримаранной кормовой оконечности образуют между собой два туннеля. Внешние борта и палубы носовой оконечности плавно переходят во внешние борта аутригеров тримарана и палубы кормовой оконечности. Между носовой и кормовой оконечностями имеется зона плавного взаимного перехода обводов, включающая два симметрично расположенных относительно диаметральной плоскости корпуса судна боковых участка днища, плавно поднимающихся по длине судна от однокорпусной носовой оконечности к действующей ватерлинии в туннелях между элементами тримаранной кормовой оконечности (патент RU 2566804 С2, приоритет 15.01.2014 г., опубликовано 27.10.2015 г.).
Известен также корпус водоизмещающего судна, имеющий носовую оконечность с обводами водоизмещающего однокорпусного судна и кормовую оконечность с обводами катамарана. Поплавки катамаранной кормовой оконечности образуют между собой туннель. Внешние борта и палуба (палубы) носовой оконечности плавно переходят во внешние борта поплавков катамарана и палубы кормовой оконечности. Между носовой и кормовой оконечностями имеется зона плавного перехода их обводов, включающая участок плавного подъема средней части днища судна от однокорпусной носовой оконечности к действующей ватерлинии в районе туннеля между поплавками катамаранной кормовой оконечности (патент RU 2502627 С1, приоритет 31.05.2012 г., опубликовано 27.12.2013 г.).
Известные корпуса водоизмещающих судов предназначены для судов специального назначения (например, аварийно-спасательных: судов, судов носителей подводных аппаратов), поэтому малоэффективны на предельно малых глубинах акватории и не обеспечивают необходимого водоизмещения.
Особенностью конструирования корпусов водоизмещающих маломерных судов, относящихся к мелкосидящим буксирным средствам (буксирно-моторных катеров), является требование работы на предельно малых глубинах акватории, которые в некоторых случаях равны осадке катера. При этом энергонасыщенность этих катеров является достаточно высокой (мощность около 500 л.с.), и для обеспечения значительных тяговых усилий до 5 тонн требуется развитый (с гребными винтами большого диаметра) двухвинтовой движительный комплекс.
Известен корпус маломерного судна, основанный на сочетании тримаранных обводов в носовой части и плоскокилеватых обводов в кормовой части судна, - мотолодка «Сарепта» (Г.М. Новак, Справочник по катерам, лодкам и моторам, Ленинград, «Судостроение», 1982 г., стр. 111-112, рис. 88).
Мотолодка «Сарепта» относится к маломерным скоростным, прогулочным судам с размещением движительно-рулевого комплекса за кормой судна (вне корпуса), например, подвесного мотора.
Известен корпус буксирно-моторного катера, выполненный с комбинированными обводами: в кормовой части килеватые обводы корпуса, а в носовой и средней частях санеобразные обводы с вогнутым днищем (прототип буксирно-моторного катера проекта «БМК-225») (патент RU 2188140 С1, приоритет 26.12.2000 г., опубликовано 27.08.2002 г.).
К недостаткам известного корпуса буксирно-моторного катера можно отнести то, что при этих обводах и при ограничениях по осадке он имеет недостаточное водоизмещение.
В качестве ближайшего аналога выбран корпус буксирно-моторного катера, выполненный с комбинированными обводами: в кормовой части килеватые обводы корпуса, а в носовой и средней частях санеобразные обводы с плоским днищем (прототип буксирно-моторного катера проекта «БМК-460») (патент RU 2120881 С1, приоритет 25.11.1997 г., опубликовано 27.10.1998 г.).
Недостатком ближайшего аналога является то, что из-за значительной полноты обводов в носовой части при движении корпус катера вовлекает большие массы воды (нагонная волна), что увеличивает сопротивление, вызывает заливание носа и ухудшает устойчивость движения по курсу.
Задачей настоящей полезной модели является создание новой, комбинированной формы корпуса маломерного судна буксирного назначения, позволяющего работать на предельно малых глубинах акватории (вплоть до касания дна) с достаточно высоким водоизмещением и улучшенными тяговыми характеристиками, с движительно-рулевым комплексом, расположенным под палубой в кормовой части судна.
Технический результат, получаемый при использовании заявляемой полезной модели, заключается в улучшении эксплуатационных характеристик судна, а именно в улучшении тяговых характеристик за счет улучшенного подтока воды к двухвинтовому движительно-рулевому комплексу, улучшении мореходности за счет снижения волнообразования и заливаемости в носовой части судна, повышения устойчивости на прямом курсе на переднем ходу.
Технический результат достигается тем, что в корпусе маломерного судна, содержащем носовую, среднюю и кормовую части, согласно полезной модели, корпус в носовой части имеет тримаранные обводы, средняя часть корпуса выполнена плоскодонной с продольными днищевыми тоннелями, а кормовая часть выполнена килеватой, при этом борта в кормовой части судна выполнены с вертикальными, прямостенными спонсонами, образующими продольные, симметрично расположенные днищевые тоннели, являющиеся продолжением тоннелей тримаранных обводов носовой части и днищевых тоннелей средней части корпуса.
Сущность полезной модели поясняется чертежами 1-6, на которых изображен корпус маломерного судна.
На фигуре 1 представлен вид сбоку маломерного судна, на фиг. 2 изображен поперечное сечение корпуса маломерного судна в носовой части по линии А-А на фиг. 1, на фиг. 3 - поперечное сечение корпуса в средней части по линии Б-Б на фиг. 1, на фиг. 4 - поперечное сечение корпуса в кормовой части по линии В-В на фиг. 1 (с двухвинтовым движительно-рулевым комплексом), на фиг. 5 - поперечное сечение корпуса в кормовой части по линии В-В на фиг. 1, на фиг. 6 - теоретический чертеж корпуса судна.
Корпус маломерного судна содержит носовую часть 1, среднюю часть 2 и кормовую часть 3. Корпус судна в носовой части 1 имеет тримаранные обводы, средняя часть 2 корпуса выполнена плоскодонной с продольными, днищевыми тоннелями 5, а кормовая часть 2 выполнена килеватой. Борта в кормовой части судна выполнены с вертикальными, прямостенными спонсонами 4, образующими продольные, симметрично расположенные днищевые тоннели 5. Днищевые тоннели 5 являются плавным продолжением тоннелей тримаранных обводов носовой части 1 и днищевых тоннелей 5 средней части 2 корпуса.
Комбинированные обводы корпуса судна характеризуются тем, что спонсоны 4 носовой части 1 тримаранных обводов продляются через среднюю часть 2 в самую корму, образуя продольные днищевые тоннели 5. Тоннели 5 служат для свободного поступления воды из носовой части к гребным винтам (на показаны на фиг. 4), а также создают дополнительное водоизмещение и защиту (прикрытие) гребных винтов от прорыва воздуха с бортов судна.
Улучшение тяговых характеристик при работе судна на предельно малых глубинах акватории, которые в некоторых случаях равны осадке катера, обеспечивается свободным подтоком воды из носовой части по продольным тоннелям средней части к гребным винтам. Снижение волнообразования и заливаемости в носовой части судна обеспечивается тем, что часть нагонной волны из-за тримаранных обводов носовой части уходит по днищевым продольным тоннелям средней части к гребным винтам. Повышение устойчивости на курсе на переднем ходу обеспечивается тем, что уменьшается влияние носовой нагонной волны, препятствующей удержанию катера на прямом курсе.
При эксплуатации судна с заявляемыми комбинированными обводами корпуса, в режиме движения на предельно малых глубинах акватории, которые в некоторых случаях равны осадке судна, подток воды к движительно-рулевому комплексу осуществляется по тоннелям тримаранной носовой части, затем по днищевым продольным тоннелям средней части со свободным выходом к гребным винтам.