Глиссирующее судно

Полезная модель относится к судостроению и касается проектирования корпусов быстроходных глиссирующих судов.
Из источника RU 2034736 C1, В63В 1/18, 10.05.1995, известен корпус глиссирующего судна, содержащий дельтовидное днище-лыжу с кормовым туннелем, расположенным в диаметральной плоскости, причем по обе стороны этого туннеля расположены кили с рулями поворота, при этом кормовая надводная часть корпуса судна шире носовой заостренной его части, которая выполнена с S-образным форштевнем, при этом днище-лыжа выполнена с углом стреловидности, равным 12-13°, а кормовая ее часть с бортовыми участками подводного крыла, корпус выполнен с бортовыми спонсонами, расположенными под отрицательным углом 3° относительно горизонтальной плоскости ватерлинии и образующими вместе с центральной частью корпуса бортовые туннели, своды которых составляют отрицательный угол с горизонтальной плоскостью ватерлинии, равный 4°.
Недостатком известного корпуса глиссирующего судна являются невысокие ходовые и эксплуатационные характеристики глиссирующего корпуса судна.
Технический результат, достигаемый заявленной полезной моделью, заключается в повышении ходовых качеств судна, за счет конструкции корпуса, обеспечивающей поддержание высоких скоростей и устойчивое движение судна на тихой воде и на волнении в режиме глиссирования.
Заявленный технический результат достигается за счет глиссирующего судна, содержащего остроскулый корпус, днище с бортами и транцевую корму, при этом в средней части днища по всей его длине выполнена плоская гидролыжа, ширина которой составляет 0,14÷0,15 от ширины судна, при этом между гидролыжей и бортами расположены длинные продольные реданы, не доходящие до транца и выполненные со ступенчатым расположением кормовых концов.
При движении глиссирующего судна, благодаря особой форме днища корпуса, возникает гидродинамическая сила, вызывающая значительное всплытие судна и скольжение его по поверхности воды.
Гидролыжа обеспечивает минимальную осадку для корпуса судна в результате чего, отсутствует момент преодоления горба сопротивления и отсутствует деферент на переходном режиме водоизмещения.
При высоких скоростях в режиме глиссирования ходовой дифферент существенно уменьшается и основную долю в полном сопротивлении составляет сопротивление трения. Продольные реданы, расположенные на днище корпуса между гидролыжей и бортами, подтормаживают поперечное перетекание под днищем, в результате чего в районе редана возникает дополнительное давление, что уменьшает сопротивление трения корпуса судна о воду.
Выполнение продольных реданов между гидролыжей и бортами со ступенчатым расположением кормовых концов, не доходящих до транца, уменьшает сопротивление трения корпуса о воду, перехватывает зону брызговой пелены и уменьшает смачиваемую поверхность корпуса судна, препятствуя сильному «заносу» кормовой части корпуса судна (см. фиг. 2) и обеспечивая более мягкое прохождение волны при глиссировании, повышая, таким образом, ходовые качества глиссирующего судна.
Модельные испытания при проведении теоретических и практических работ по расчету размеров днища корпуса судна показали, что при оптимальной ширине гидролыжи, составляющей 0,14÷0,15 от ширины судна, судно на полной скорости периодически глиссирует на ней, поддерживая высокую скорость и обеспечивая устойчивое движение судна. При выполнении гидролыжи шире указанного соотношения, судно будет имеет другие гидродинамические качества, поскольку увеличение площади скольжения судна повлечет за собой потерю устойчивости при глиссировании на высоких скоростях. При уменьшении ширины гидролыжи и, следовательно, уменьшении площади гидролыжи, снизятся гидродинамические качества судна, что повлечет за собой увеличение мощности двигателей, увеличение дифферента при выходе на глиссирование и снижение устойчивости движения судна на высоких скоростях, тем самым снижая ходовые качества судна.
Кроме этого, выбор оптимальной ширины гидролыжи и расположение продольных реданов в конструкции корпуса глиссирующего судна обеспечивает выход на глиссирование и устойчивое движение судна в режиме глиссирования на меньшей скорости, чем для судов такого же размера и водоизмещения, соответственно, уменьшается износ двигателей, расход топлива и увеличивается запас хода в режиме глиссирования, что повышает ходовые качества глиссирующего судна.
При этом корпус глиссирующего судна не является экстремальным при тяготении к режиму чистого глиссирования или к переходному режиму, а сохраняет приверженность к серединам рекомендуемым диапазонам изменений геометрических характеристик.
Сущность полезной модели поясняется чертежами.
На фиг. 1 показан корпус глиссирующего судна.
На фиг. 2 показано расположение длинных продольных реданов, не доходящих до транца со ступенчатым расположением кормовых концов.
Глиссирующее судно содержит (см. фиг. 1) остроскулый корпус (1), включающий U - образные или смешанные шпангоуты, носовую часть (2) с прямым форштевнем, обеспечивающим способность проходить волну с наименьшей килевой качкой, брызгозащитную скулу по длине всего корпуса, днище (3) с бортами и транцевую корму (4). При этом судно также содержит просторный эргономичный салон, боковые двери в салон, остекление, включая прозрачную крышу, палубу на транце и рубку (на фигурах не указаны).
Корпус судна выполнен из цельносварного корпуса и надстройки из морского алюминия, развитых воздушных каналов (воздухозаборников) на крыше рубки, для предотвращения возможности попадания больших масс воды в двигательный отсек, и развитых воздухозаборников для двигателей. При этом корпус и надстройка производятся из «сплава 1561», обеспечивающего отличную коррозийную стойкость и высокие прочностные и механические качества конструкции в условиях работы в морской воде.
В средней части днища (3) по всей его длине расположена гидролыжа (5), выполненная в виде плоского участка (плоской пластины) днища (см. фиг. 1).
При этом ширина гидролыжи (5) составляет 0,14÷0,15 от ширины судна ==0,145 (см. фиг. 1). Ширина гидролыжи выбрана таким образом, чтобы на полной скорости судно периодически глиссировало на ней, поддерживая высокую скорость и обеспечивая устойчивое движение судна.
Между гидролыжей и бортами расположены длинные продольные реданы (6), по меньшей мере, по два с каждого борта, выполненные со ступенчатым расположением кормовых концов, перехватывающие зону брызговой пелены, и не доходящие до транца.
На фиг. 2 показано расположение длинных продольных реданов, не доходящих до транца со ступенчатым расположением кормовых концов, при этом позициями обозначены: 7 - смоченная поверхность днища судна, 8 - зона брызговой пелены, 9 - брызговые струи, 10 - носовая граница ходовой ватерлинии.
Таким образом, заявленная конструкция корпуса глиссирующего судна обеспечивает повышение ходовых качеств судна, за счет поддержания высоких скоростей и устойчивого движения судна на тихой воде и на волнении в режиме глиссирования.