СЪЁМНЫЙ ЭЛЕМЕНТ ГИБКОГО ОГРАЖДЕНИЯ АМФИБИЙНОГО СУДНА НА ВОЗДУШНОЙ ПОДУШКЕ УВЕЛИЧЕННОЙ ВЫСОТЫ

Полезная модель относится к судостроению, в частности к амфибийным судам на воздушной подушке (СВП) и касается вопроса повышения амфибийных и мореходных качеств СВП при сохранении достаточной поперечной остойчивости этих судов, что обеспечивает ее применение при проектировании и строительстве многоцелевых СВП при круглогодичной эксплуатации СВП в сложных условиях арктического шельфа.
Известны амфибийные суда на воздушной подушке, имеющие открытые съемные элементы, которые снабжены специальной внутренней диафрагмой, отделяющей верхнюю часть элементов от нижней и формирующей струйное течение из отверстия между свободной кромкой диафрагмы и внутренней поверхностью элемента. Эти элементы применяются при необходимости увеличить высоту нижнего яруса до 70-80% высоты гибкого ограждения (ГО). Для предотвращения уменьшения площади воздушной подушки (ВП), когда требуется использовать относительно высокие элементы, применяются элементы со сломом образующих наружной части элемента с наклонной наружу из подушки верхней частью (Кличко В.В. Тидроаэродинамика амфибийных судов на воздушной подушке", том I - Поддержание и остойчивость. Издание "ЦНИИ им. акад. А.Н. Крылова", 2012 г. (стр. 30-31); том III - Методы расчета параметров формы гибких ограждений АСВП. Издание ФГУП "Крыловский государственный научный центр", 2015 г. (стр. 30-35).
Основным недостатком конструкции съемных элементов со сломом образующей является потеря устойчивости их формы при отклонениях от расчетного положения, что приводит к понижению поперечной остойчивости и возникновению аварийных ситуаций при эксплуатации судов этого типа.
Задачей полезной модели является повышение амфибийных качеств судна за счет увеличения высоты съемных элементов нижнего яруса ГО без существенного уменьшения ширины воздушной подушки и сохранении габаритной ширины жесткого корпуса, а также снижение прироста сопротивления при движении СВП на волнении. ГО со съемными элементами со сломом образующей обладает большей живучестью за счет уменьшения износа и истирания нижних частей элементов, а также повышенной следящей способностью.
Технический результат достигается тем, что съемный элемент гибкого ограждения амфибийного судна на воздушной подушке увеличенной высоты со сломом образующей с вертикальной верхней частью и внутренней диафрагмой, устанавливаемый на монолитном элементе бортовых секций гибкого ограждения, по полезной модели имеет верхнюю часть с вертикальной образующей и нижнюю - с наклонной образующей, между которыми располагается внутренняя конусообразная диафрагма со свободной кромкой, позволяющая сформировать струйное истечение воздуха в нижнюю часть съемного элемента и создающая перепад давления между объемом над диафрагмой съемного элемента и воздушной подушкой. Угол наклона образующей нижней части α должен лежать в диапазоне от 35° до 50°. Отношение его высоты к высоте гибкого ограждения должно составлять величину от 0,7 до 0,8. Материал внутренней конусообразной диафрагмы выбирается одинаковым с материалом съемных элементов.
Увеличение высоты гибкого ограждения при сохранении длины и ширины воздушной подушки происходит за счет увеличения высоты съемных элементов с использованием слома образующей с вертикальной верхней частью и наклонной нижней частью, имеющих внутреннюю диафрагму со свободной кромкой, которая эффективно обеспечивает устойчивость формы таких элементов. Располагая диафрагму соответствующим образом, можно влиять на степень устойчивости формы элемента. Вертикальная верхняя часть в отличие от наклонной позволит избежать зарывания элементов в воду при движении на волнении, а также устранить дестабилизирующие форму элементов силы в верхней части элемента.
Преимущество установки съемных элементов со сломом образующей с вертикальной верхней частью и внутренней диафрагмой на бортовых секциях ГО заключается в том, что существенно повышается амфибийность судна на воздушной подушке и улучшаются его мореходные качества.
Сущность полезной модели поясняется рисунками, на которых изображено:
на фиг. 1 - основное сечение гибкого ограждения, располагающееся в месте соединения носовой секции ГО в бортовую,
на фиг. 2 - общий вид части бортовой секции ГО со съемными элементами со сломом образующей.
p1
р
п.
p1
п
Амфибийное судно на воздушной подушке включает в себя жесткий корпус 1 и прикрепленное к нему гибкое ограждение воздушной подушки, бортовые секции которого состоят из монолитного элемента 2 в верхнем ярусе и открытых съемных элементов 3 нижнего яруса. Предлагается конструкция съемного элемента нижнего яруса со сломом образующей 4. Слом образующей 4 делит съемный элемент на две части: верхнюю 5 и нижнюю 6. Образующая 4 верхней части элемента 5 -вертикальная, нижней части 6 - наклонная. Угол наклона образующей нижней части элемента α к горизонту составляет не менее 35° и не более 50°. Между верхней 5 и нижней 6 частями элемента устанавливается внутренняя конусообразная диафрагма 7 со свободной кромкой 8. Между свободной кромкой 8 диафрагмы 7 и внешней стенкой нижней части элемента 6 образуется отверстие, через которое воздух поступает в воздушную подушку. При этом над диафрагмой 7 устанавливается давление P несколько меньшее, чем давление в монолитном элементе 2 (ресивере) Р, но большее, чем давление в воздушной подушке РТаким образом, со стороны верхней части элемента на диафрагму действует избыточное давление (P-P).
p1
р
При накренении судна в диапазоне углов крена от 2 до 5 градусов с опорной поверхностью начинает взаимодействовать объем в съемном элементе, расположенный над диафрагмой. Отверстие между свободной кромкой диафрагмы и внешней стенкой нижней части съемного элемента перекрывается деформированной от контакта с опорной поверхностью нижней частью съемных элементов, давление над диафрагмой P становится близким к давлению в монолитном элементе Р и благодаря повышенному по сравнению с подушкой давлению воздуха в объеме над диафрагмой, при дальнейшем увеличении угла крена и контакте диафрагмы с опорной поверхностью образуется дополнительный восстанавливающий момент, обеспечивающий достаточную поперечную остойчивость судна.
Увеличение высоты съемных элементов позволяет пропускать более высокие одиночные твердые препятствия между элементами и под ними без контакта препятствий с нижней частью монолитного элемента, что предотвращает зацепления и повреждения этого элемента, повышая тем самым амфибийные качества СВП.
При движении СВП на волнении съемные элементы увеличенной высоты смогут пропускать более высокие волны, а повышенная устойчивость формы элемента обеспечит быстрое ее восстановление после контакта с волнами, улучшая тем самым мореходные качества СВП.
Предлагаемая полезная модель обеспечит повышение устойчивости формы съемного элемента и позволит повысить амфибийные и мореходные качества судна на воздушной подушке, рассчитанного на работу в экстремальных условиях арктического шельфа.