СУДНО ЛЕДОВОГО КЛАССА, ПРЕИМУЩЕСТВЕННО, ТАНКЕР ДВОЙНОГО ДЕЙСТВИЯ

Полезная модель относится к судостроению и может быть использована для перевозки грузов по акватории как покрытой льдами, так и по чистой воде.
Из уровня техники известно ледокольное судно, содержащее корпус с носовой и кормовой частями и, по меньшей мере, один движительный узел с вращающимся гребным винтом. Движительный узел такого судна выполнен поворотным вокруг вертикальной оси, а днище кормовой части корпуса выполнено с наклонной относительно горизонтальной плоскости ледоломной поверхностью (см. RU 2075421 С1, 20. 03. 1997, В 63 В 35/08).
Недостатком вышеуказанных решений является низкая сбалансированность тяговых усилий движителя по отношению к обводам судна.
Задачей, на решение которой направлена полезная модель, является повышение экономичности и эффективности ходовых качеств ледокольного судна, преимущественно танкера двойного действия, за счет оптимизации реактивных усилий движителя относительно обводов корпуса судна.
Поставленная задача решается за счет того, что судно, преимущественно, танкер двойного действия ледового класса, согласно полезной модели содержит корпус с носовой и кормовой оконечностями с наклонной поверхностью днища, по крайней мере, в кормовой оконечности и, по меньшей мере, одну поворотную с отклоненной от вертикали в диаметральной или параллельной ей плоскости судна на угол а поворотной осью главную двигательную установку с движителем, ось вектора тяги которого также отклонена на угол а от нормали к поворотной оси главной двигательной установки, при этом угол а удовлетворяет условию 0<α≤β/2, где β угол, величина которого равна величине среднего угла наклона поверхности днища, по крайней мере, в кормовой оконечности к плоскости контура ватерлинии судна, по меньшей мере, на наклонном участке днища, расположенном ниже уровня точки пересечения поворотной оси главной двигательной установки с осью вектора тяги движителя.
Судно может содержать, по крайней мере, две поворотные относительно наклонной поворотной оси главные двигательные установки.
Главная двигательная установка может быть установлена с возможностью автономного поворота на углы, обеспечивающие повороты судна в любую сторону или изменение направления вектора движения на противоположное.
Движитель главной двигательной установки может быть выполнен лопастным в виде гребного винта.
Главная двигательная установка может быть снабжена, преимущественно, электрическим приводом в виде электродвигателя.
Гребной винт с электрическим приводом может быть выполнен реверсного типа.
Главная двигательная установка или главные двигательные установки могут образовывать в совокупности движительно-рулевой комплекс судна.
Гребной винт в положении перед поворотной осью главной двигательной установки может быть наклонен осью вращения - осью вектора тяги вниз в сторону наклона поверхности днища соответствующей оконечности с возможностью создания тяги, обеспечивающей движение судна кормовой оконечностью вперед, а в положении за поворотной осью главной двигательной установки ось вращения гребного винта - ось вектора тяги может быть расположена преимущественно параллельно плоскости контура ватерлинии с возможностью обеспечения тяги преимущественно для движения судна носовой оконечностью вперед.
Гребные винты могут быть выполнены фиксированного шага с диаметром до 7 м, предпочтительно 4÷5,6 м.
Судно может быть выполнено в виде танкера ледового класса и содержит от 8 до 16, предпочтительно 10 грузовых и не менее 2 отстойных танков, при этом корпус, по крайней мере, в зоне размещения грузовых танков выполнен с двойным дном и двойными бортами с ледовым усилением.
Минимальная высота междудонного пространства может составлять не менее 1600, предпочтительно 2000 мм, и оно разделено водонепроницаемыми переборками на балластные цистерны, а на каждом конце междудонных балластных цистерн выполнены горловины-лазы.
Двойные борта могут быть выполнены минимальной шириной, соответствующей минимальной высоте междудонного пространства, а их бортовая обшивка соединена поперечными шпангоутами и связана с внутренней обшивкой, по крайней мере, одной междубортной платформой, расположенной в верхней трети высоты борта.
Судно может быть выполнено дедвейтом не менее 50, предпочтительно 70-90 тысяч тонн.
Кормовая и носовая оконечности судна могут содержать наклонные ледоломные поверхности.
Судно может содержать, по крайней мере, одну поворотную относительно наклонной поворотной оси главную двигательную установку как в кормовой, так и в носовой оконечности.
Технический результат, достигаемый полезной моделью, заключается в повышении экономичности и эффективности ходовых качеств ледокольного судна преимущественно танкера двойного действия в акватории, покрытой льдом, за счет оптимизации характеристик расположения движителя, и соответственно, оптимизации вектора потока воды, направляемой от движителя преимущественно параллельно обводам корпуса, обеспечивающим снижение сопротивления трения о корпус судна, а также оптимизации процесса пролома льда за счет подобранных углов расположения направлений движителя и обводов судна при движении судна преимущественно кормовой оконечностью вперед, не снижая при этом характеристик судна при движении по открытой воде преимущественно носовой оконечностью вперед.
Выполнение движительного узла с поворотной осью, отклоненной от вертикали на угол от близкого к нулю до половины величины среднего угла наклона поверхности днища судна к плоскости контура ватерлинии судна одновременно с отклоненной на тот же угол осью вектора тяги движителя обеспечивает указанный технический результат с увеличением КПД движителя, за счет сочетания более оптимального отклонения от горизонта вектора тяги движителя и снижения турбулентного сопротивления воды перед наклонным участком днища судна во время преодоления ледовых преград и обеспечения горизонтального направления вектора тяги при движении судна по открытой воде.
Полезная модель поясняется чертежами, на которых на фиг.1 изображено судно - танкер двойного действия ледового класса;
на фиг.2 - кормовая оконечность ледокольного судна в положении главной двигательной установки, предназначенной для движения судна, преимущественно, носовой оконечностью вперед;
на фиг.3 - то же, в положении главной двигательной установки, предназначенной для движения судна, преимущественно, кормовой оконечностью вперед;
на фиг.4 - узел А на фиг.2 в варианте главной двигательной установки с углом между осью вектора тяги движителя и поворотной осью установки, составляющим 90°+α.;
на фиг.5 - узел В на фиг.3 в варианте главной двигательной установки с углом между осью вектора тяги движителя и поворотной осью установки, составляющим 90°+α.;
на фиг.6 - то же, что и на фиг.4, в варианте главной двигательной установки с углом между осью вектора тяги движителя и поворотной осью установки, составляющим 90°-α;
на фиг.7 - то же, что и на фиг.5, в варианте главной двигательной установки с углом между осью вектора тяги движителя и поворотной осью установки, составляющим 90°-α.
Сущность полезной модели поясняется нижеприведенным примером, который не ограничивает, а тем более не охватывает весь объем притязаний данной полезной модели.
Судно 1, преимущественно, танкер двойного действия ледового класса, содержит корпус 2 с носовой 3 и кормовой 4 оконечностями с наклонной поверхностью днища 5, по крайней мере, в кормовой оконечности 4 и, по меньшей мере, одну поворотную с отклоненной от вертикали 6 в диаметральной или параллельной ей плоскости судна 1 на угол а поворотной осью 7 главную двигательную установку 8 с движителем 9, ось вектора тяги 10 которого также отклонена на угол а от нормали 11 к поворотной оси 7 главной двигательной установки 8, при этом угол а удовлетворяет условию 0<α<β/2, где β - угол, величина которого равна величине среднего угла наклона поверхности днища 5, по крайней мере, в кормовой оконечности 4 к плоскости контура ватерлинии 12 судна
1, по меньшей мере, на наклонном участке днища 5, расположенном ниже уровня точки 13 пересечения поворотной оси 7 главной двигательной установки 8 с осью вектора тяги 10 движителя 9.
Судно 1 содержит, по крайней мере, две поворотные относительно наклонной поворотной оси 7 главные двигательные установки 8.
Главная двигательная установка 8 установлена с возможностью автономного поворота на углы, обеспечивающие повороты судна 1 в любую сторону или изменение направления вектора движения на противоположное.
Движитель 9 главной двигательной установки 8 выполнен лопастным в виде гребного винта.
Главная двигательная установка 8 снабжена, преимущественно, электрическим приводом в виде электродвигателя 14.
Движитель 9 - гребной винт с электрическим приводом выполнен реверсного типа.
Главная двигательная установка 8 или главные двигательные установки 8 образуют в совокупности движительно-рулевой комплекс судна 1.
Движитель 9 - гребной винт в положении перед поворотной осью 7 главной двигательной установки 8 наклонен осью вращения - осью вектора тяги 10 вниз в сторону наклона поверхности днища 5 соответствующей оконечности 4 с возможностью создания тяги, обеспечивающей движение судна 1 кормовой оконечностью 4 вперед, а в положении за поворотной осью 7 главной двигательной установки 8 ось вращения гребного винта - ось вектора тяги 10 расположена преимущественно параллельно плоскости контура ватерлинии 12 с возможностью обеспечения тяги преимущественно для движения судна 1 носовой оконечностью 3 вперед.
Движитель 9 - гребные винты выполнены фиксированного шага с диаметром до 7 м, предпочтительно 4÷5,6 м.
Судно 1 выполнено в виде танкера ледового класса и содержит от 8 до 16, предпочтительно 10 грузовых и не менее 2 отстойных танков (на чертежах не показано), при этом корпус 2, по крайней мере, в зоне размещения грузовых танков (на чертежах не показано) выполнен с двойным дном и двойными бортами (на чертежах не показано) с ледовым усилением (на чертежах не показано).
Минимальная высота между донного пространства составляет не менее 1600, предпочтительно 2000 мм, и оно разделено водонепроницаемыми переборками (на чертежах не показано) на балластные цистерны (на чертежах не показано), а на каждом конце междудонных балластных цистерн выполнены горловины-лазы (на чертежах не показано).
Двойные борта (на чертежах не показано) выполнены минимальной шириной, соответствующей минимальной высоте междудонного пространства, а их бортовая обшивка соединена поперечными шпангоутами и связана с внутренней обшивкой, по крайней мере, одной междубортной платформой (на чертежах не показано), расположенной в верхней трети высоты борта.
Судно 1 выполнено дедвейтом не менее 50, предпочтительно 70-90 тысяч тонн.
Судно, содержащее наклонные ледоломные поверхности в кормовой и носовой оконечности, на чертежах не показано.
Судно, содержащее, по крайней мере, одну поворотную относительно наклонной поворотной оси главную двигательную установку как в кормовой, так и в носовой оконечности, на чертежах не показано.
Работа судна, преимущественно танкера двойного действия ледового класса, осуществляется следующим образом.
Судно 1, преимущественно танкер двойного действия ледового класса, передвигается по открытой и занятой льдами акватории. Причем при плавании по занятой льдами акватории движение судна 1 производят, преимущественно, кормовой оконечностью 4 вперед, при этом вектор тяги движителя 9 направляют под углом к плоскости контура ватерлинии 12 вверх в сторону от центра 18 по длине судна 1, преимущественно, параллельно среднему углу наклона нижележащего участка днища 5 судна 1 в оконечности 4, в которой установлена главная двигательная установка 8, а при плавании по открытой акватории движение судна 1 выполняют, преимущественно, носовой оконечностью 3 вперед, при этом вектор тяги движителя 9 направляют, преимущественно, параллельно плоскости контура ватерлинии 12 в сторону к центру 18 по длине судна 1, причем направление вектора тяги движителя 9 изменяют путем поворотов главной двигательной установки 8 вокруг наклонной поворотной оси 7, которая отклонена
на угол α, при этом вектор тяги движителя 9 главной двигательной установки 8 также отклонен от нормали 11 к поворотной оси 7 главной двигательной установки 8 на угол равный α, причем угол а удовлетворяет условию 0<α<β/2, где β угол, величина которого равна величине среднего угла наклона поверхности днища 5 в соответствующей оконечности 4 судна 1 к плоскости контура ватерлинии 12 судна 1, по меньшей мере, на наклонном участке днища 5, расположенном ниже уровня точки 13 пересечения поворотной оси 7 главной двигательной установки 8 с осью вектора тяги 10 движителя 9.