КОРПУС СКОРОСТНОГО ГЛИССИРУЮЩЕГО СУДНА ПОВЫШЕННОЙ МОРЕХОДНОСТИ С ДИСКРЕТНО-ПЕРЕМЕННОЙ КИЛЕВАТОСТЬЮ ДНИЩА

Полезная модель относится к судостроению, в частности к скоростным глиссирующим судам, и может быть использована для повышения их мореходности при сохранении режима глиссирования, что обеспечивает ее применение при проектировании и строительстве многоцелевых скоростных аварийно-спасательных судов, позволяя увеличить их навигационный период.
Известны скоростные суда различного назначения, основной особенностью которых является большая килеватость днища, так называемое «глубокое-V», которая сохраняется постоянной от миделя до транца (см. Справочник по малотоннажному судостроению, изд-во «Судостроение», Ленинград, 1987 г., книгу A.M. Ваганова «Проектирование скоростных судов», изд-во «Судостроение», Ленинград, 1978 г.). Величина углов килеватости днища на миделе лежит в пределах от 17 до 30°, хотя в некоторых случаях может достигать и 40°. Как правило, такие корпуса имеют на днище продольные и поперечные реданы. Недостатком таких судов является то, что, обеспечивая достаточную мореходность катеров при движении с высокими скоростями, эти суда требуют значительной энерговооруженности вследствие сравнительно низкого гидродинамического качества таких обводов.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению является корпус глиссирующего судна, содержащий борта и днище, построенное на основе принципа дискретно-переменной килеватости. При этом днище включает в себя не менее двух участков (сегментов) с дискретно-переменной килеватостью, которые соединены между собой неразъемным соединением. Первый сегмент днища, образующий киль, имеет сверхкритичный угол килеватости не менее 25° в кормовой оконечности и угол килеватости вплоть до 90° в носовой оконечности. Второй сегмент днища, смежный с первым, имеет углы килеватости меньше 25° в кормовой оконечности. При этом каждый последующий в сторону борта сегмент днища имеет меньшее значение угла килеватости по сравнению с предыдущим. Кроме того, днище может иметь продольные реданы, расположенные в местах стыка участков с дискретно-переменной килеватостью. Такая конструкция днища позволяет снизить ударные нагрузки, испытываемые корпусом судна при его движении на волнении, с одновременным увеличением энергоэффективности и улучшением обитаемости (патент РФ на полезную модель №154728, МПК B63B 1/18, 2014 г.).
Однако недостатком данного судна является проявление повышенной рыскливости по курсу при движении на волнении из-за заостренной формы шпангоутов в районе киля. Острота клина, образованного прилегающей к диаметральной плоскости частью днища, уменьшает при уходе судна от заданного курса возможность образования гидродинамических сил и моментов, достаточных для воспрепятствования разворота. Это приводит к повышенной рыскливости судна по курсу, особенно при ходе на косом попутном волнении, на котором из-за глубокого погружения в воду носовой оконечности могут возникать значительные силы, уводящие судно с курса. При этом на участки днища у форштевня начинает действовать сила, близкая по направлению к горизонтальной плоскости и способствующая дальнейшему отклонению судна с курса. Появляется опасность опрокидывания судна при косом ударе носовой оконечности о волну.
Предлагаемая полезная модель направлена на повышение курсовой устойчивости движения на волнении, а также на повышение ходовых, мореходных и эксплуатационных характеристик скоростного глиссирующего судна с дискретно-переменной килеватостью днища.
Технический результат достигается тем, что корпус скоростного глиссирующего судна повышенной мореходности с дискретно-переменной килеватостью днища содержит борта, форма которых, как и днища, определяется шпангоутами, носовую часть с форштевнем, транец и днище, включающее в себя участки с дискретно-переменной килеватостью. Сечения шпангоутов в нижней части корпуса по всей его длине с переходом на форштевень имеют закругленную форму.
Закругленная форма шпангоутов в поперечном сечении имеет одинаковый радиус по всей его длине и отношение радиуса закругления r к расстоянию «a», равному половине ширины первого сегмента днища, включая скулу, от диаметральной плоскости до точки соединения со вторым участком днища на транце составляет величину от 0,15 до 0,30.
Закругленная форма сечения шпангоутов может быть применена при угле килеватости первого сегмента от 35° до 90° на всех шпангоутах.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, на которых изображено:
на фиг. 1 - вид спереди корпуса скоростного глиссирующего судна повышенной мореходности с дискретно-переменной килеватостью днища с закругленным килем и форштевнем,
на фиг. 2 - вид сбоку корпуса скоростного глиссирующего судна повышенной мореходности с дискретно-переменной килеватостью днища с закругленным килем и форштевнем.
Корпус скоростного глиссирующего судна повышенной мореходности с дискретно-переменной килеватостью днища имеет корпус, содержащий борта 1 и днище 2. Днище 2 включает в себя участки с дискретно-переменной килеватостью, которые соединены между собой неразъемным соединением. Первый сегмент 3 днища 2, образующий киль 4, имеет сверхкритичный угол килеватости не менее 25° в кормовой оконечности и угол килеватости вплоть до 90° в носовой оконечности. Предлагается корпус скоростного судна с закругленной формой сечений шпангоутов в нижней части корпуса (килю 4) по всей его длине с переходом закругленной в поперечном сечении конструкции, соответствующей нижней части шпангоутов, на форштевень 5. Радиус закругления r во всех поперечных сечениях конструкции одинаков, причем центральный угол дуги в каждом сечении составляет 180°. Отношение радиуса закругления r к расстоянию «a», равному половине ширины первого сегмента днища, включая скулу, от диаметральной плоскости (ДП) до точки соединения со вторым участком днища на транце составляет величину от 0,15 до 0,30. Закругление может быть применено при угле килеватости первого сегмента от 35 до 90° на всех шпангоутах.
Закругленная форма сечений шпангоутов киля и форштевня улучшит всхожесть судна на волну, что, уменьшая погружение носа, позволит уменьшить силы, дестабилизирующие движение судна с косыми курсами к волне. В результате достигается снижение рыскания на курсе и уменьшение качки. При движении с большими ходовыми углами дифферента участок закругленного киля в кормовой части судна будет работать как гидролыжа, обеспечивая возникновение дополнительной подъемной силы, что позволит повысить гидродинамическое качество, снизить ударные нагрузки.
Предлагаемая полезная модель скоростного глиссирующего судна по сравнению с прототипом обладает большей курсовой устойчивостью и гидродинамическим качеством на волнении, что, снижая качку и возможность возникновения косых ударов корпуса о волну, обеспечивает повышение мореходности.