Моторное надувное судно

Полезная модель относится к маломерному судостроению, в частности к моторным судам, а именно к надувным моторным судам.
В настоящее время широкое распространение получили моторные суда, которые в транспортируемом положении занимают очень мало места, но при необходимости могут быть быстро развернуты и спущены на воду. В настоящее время такие суда широко используются как профессионалами (для оказания своевременной помощи при стихийных бедствиях: доставка продуктов питания, вывоз людей с затопляемой территории и т.п.), так и любителями (для отдыха на воде, рыбалки, охоты и т.д.). Поэтому указанные суда должны отвечать ряду основных требований.
Во-первых, для оказания своевременной помощи, такие суда должны иметь возможность безопасно проходить через мелкие протоки рек или по частично затопленным мелководьям, чтобы своевременно обеспечить помощь людям, оказавшихся на подтопляемых территориях.
Во-вторых, суда должны быть компактными в транспортируемом положении для удобной доставки их к месту развертывания, где после быстрой сборки они сразу готовы к эксплуатации.
В-третьих, суда не должны для безопасного прохода по мелководью иметь выступающих за пределы днища со стороны поверхности воды частей навесного движителя, но при этом должны иметь возможность развивать высокую скорость с выходом на глиссирование на глубокой воде.
В-четвертых, такие суда должны быть универсальными, т.е. одна и та же модель судна должна с минимальными конструктивными изменениями обеспечивать различные функциональные возможности, например, отвечать требованиям сотрудников МЧС и удовлетворять запросы рыболовов-любителей или охотников.
Известно надувное моторное судно, (см. патент США №4722292, кл. В63В 7/08, 1988 г. ) содержащее незамкнутый контур бортов А-образной формы в плане с транцем, жестким днищем, гибким днищем и надувным килем, расположенный между жестким и гибким днищами. Киль сформирован нижним изгибом днища и его подъемом в носовой части. Задачей надувного киля является повышение мореходных качеств лодки за счет повышения килевой линии в носовой части.
Основными недостатками известного моторного судна являются, во-первых, невозможность его безопасного использования на мелководье, т.к. части навесного движителя, закрепленного на транце, всегда будут выступать снизу за пределы днища, а значит, будет существовать возможность повреждения движителя при столкновении с препятствием на мелководье.
Во-вторых, размеры днища в плане такие же, как и размеры жесткого днища, что не обеспечивает компактность судна в состоянии его транспортировки.
Известно надувное моторное судно с надувными бортами, (см. полезная модель РФ №170, МКИ: В63В 5/24, 1993 г. ), включающее корпус с жестким профилированным днищем, транцем и надувными бортами, образующими незамкнутый контур. Благодаря жесткому профилированному днищу, судно имеет высокие гидродинамические свойства, позволяющие ему обеспечивать высокие скоростные характеристики за счет быстрого выхода на глиссирование и эффективно маневрировать.
Основными недостатками известного судна являются, во-первых, значительные вес и габариты жесткого профилированного днища в транспортируемом положении, что существенно затрудняет его доставку к месту развертывания.
Во-вторых, судно не способно безопасно перемещаться по мелководью из-за выступающих за пределы днища частей навесного движителя.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению является судно по патенту РФ на полезную модель №145840, МКИ В63В 7/00, 2014 г., взятое в качестве прототипа. Моторное надувное судно, включает незамкнутый контур бортов U-образной формы в плане, транец и эластичное надувное днище, присоединенное к бортам в их нижней части, при этом в надувном днище со стороны плоскости, сопрягаемой с водой, выполнен начинающийся от кормового торца продольный осесимметричный паз клинообразной в вертикальном сечении формы с равномерным уменьшением его глубины к носовой части лодки, длина которого составляет от 5 до 50% от всей длины лодки, а глубина на кормовом торце днища от 2 до 10 см. По мнению авторов, заявленное техническое решение дает возможность эксплуатации судна на малых глубинах без риска повреждения гребных винтов подвесных лодочных двигателей.
Основным недостатком известного моторного надувного судна (лодки) является то, что оно имеет низкие ходовые качества, обусловленные сложностью создать, посредством надувного элемента, туннельную форму, формирующую оптимальный для движителя поток воды перед ним, что приводит к излишней потере мощности и соответственно снижении скорости. Связано это с тем, что форма поверхности надувного элемента, в сечении представляющая собой совокупность дуг окружности соединенных между собой, под различными углами и создающих «ломаное» в точках соединения дуг сечение туннеля, повышающее сопротивление ускоренному перед движителем потоку воды. Повышение сопротивления влечет за собой снижение скорости судна при той же мощности двигателя. Указанное повышение сопротивления происходит по двум причинам, связанным с конструкцией надувного элемента.
Во-первых, в надувном элементе, сформированном из дуг окружности, значительно увеличивается смоченная поверхность туннеля, что не может не повышать сопротивление потоку воды перед движителем.
Во-вторых, из-за «ломаной» формы сечение туннеля и наличия у поверхности карманов треугольной формы в местах соединения дуг окружности, в потоке воды появляются вихри, которые также приводят к дополнительному сопротивлению потока воды в тоннеле.
Кроме того, при наличии на кормовом торце глубины паза днища от 2 до 10 см, невозможно эффективное использование подвесного движителя, особенно если он снабжен гребным винтом.
Технический результат заявляемой полезной модели - повышении ходовых качеств судна при одновременном сохранении возможности его безопасной эксплуатации на малых глубинах.
Технический результат в надувном моторном судне, содержащем надувные борта, транец и эластичное надувное днище, присоединенное к бортам в их нижней части, достигается тем, что его днище выполнено составным из передней надувной и задней жесткой частей, при этом жесткая часть днища выполнена заодно с транцем и тоннелем для подвода воды к движителю, образованным нижней поверхностью жесткой части днища. Заявляемое комбинированное из надувной и жесткой частей днище судна позволяет с одной стороны хорошо гасить колебания судна при его движении на волне за счет надувной части днища, что характерно для любых надувных днищ, а другой стороны, наличие жесткой части днища позволяет существенно повысить безопасность эксплуатации заявляемого судна на малых глубинах и улучшить его ходовые качества за счет уменьшения сопротивления потоку воды через жесткий тоннель, сформированный в нижней поверхности жесткой части днища.
Для повышения коррозионной стойкости жесткая часть днища может быть выполнена из композитного материала путем формования в матрице. В качестве композитного полимерного материала может быть использована эпоксидная или полиэфирная смола, армированная стеклотканью или углеродным волокном. После завершения процесса отвердения смолы, заготовка жесткого днища с транцем вынимается из матрицы, шлифуется и окрашивается. Технология наиболее подходит для единичного или мелкосерийного производства.
Для повышения жесткости жесткой части днища, оно может быть выполнено из металла, например, из листового материала на основе алюминиевых сплавов. Указанные материалы легко штампуются, а затем полученные детали свариваются, анодируются и окрашиваются полимерными красками. Технология наиболее подходит для серийного или крупносерийного производства.
Для обеспечения различных функциональных вариантов реализации надувного моторного судна (для доставки пассажиров, доставки грузов, оказания технической помощи при авариях и т.п.), длина жесткой части днища может варьироваться в диапазоне от 0,1-0,9 общей длины днища судна. При эксплуатации судна преимущественно в районах с каменистым дном и большим количеством отмелей предпочтительным является минимальное значение длины жесткой части днища, позволяющее сформировать туннель достаточной длины - 0,1…0,3 от общей длины судна и обеспечивающей достаточную защиту корпуса от повреждений. При эксплуатации в районах с илистым или песчаным дном, а также в районах с достаточно большими глубинами жесткая часть днища может иметь большую длину, ограниченную главным образом требованиями к компактности судна в транспортном (сложенном) состоянии и обеспечивающую лучшую гидродинамику судна.
Сущность заявляемого технического решения поясняется рисунками.
На фиг. 1 представлен вид сбоку заявляемого надувного моторного судна, где: 1 - незамкнутый контур бортов U-образной формы в плане; 2 - надувная часть днища; 3 - жесткая часть днища с тоннелем 4 для подвода воды к навесному движителю (на рисунке он условно не показан).
На фиг. 2 представлен вид сзади (вид А) заявляемого надувного моторного судна, где: 5 - транец для установки навесного движителя с тоннелем 4.
На фиг. 3 представлено сечение Б-Б надувного моторного судна, где показано соединение жесткой части днища 3 с бортами 1, а также начальная часть тоннеля 6 в жестком днище 3. Более детально соединение жесткой части днища с бортами показано на виде Г.
На фиг. 4 представлено сечение В-В надувного моторного судна, где показано соединение надувной части днища 2 с бортами 1. Более детально это показано на виде Д.
На фиг. 5 представлен вид Г, на котором показано соединение жесткой части днища 3 с бортами 1 при помощи соединительных элементов из ПВХ - ткани 7 и 8.
На фиг. 6 представлен вид Д, на котором показано соединение надувной части днища 2 с бортами 1 при помощи соединительного элемента из ПВХ - ткани 9, днищевого дублера из ПВХ - ткани 10 и направляющей дублера 11 из ПВХ материала.
На фиг. 7 представлен вид сверху надувного моторного судна с продольным сечением Е-Е.
На фиг. 8 представлено продольное сечение Е-Е надувного моторного судна с двумя детализирующими видами Ж и И.
На фиг. 9 представлен вид Ж, детализирующий соединение передней части надувного днища 2 с передней частью надувного борта 1, где: 12 - соединительный элемент из ПВХ - ткани; 13 - днищевый дублера из ПВХ - ткани; 14 - направляющая днищевого дублера из ПВХ материала.
На фиг. 10 представлен вид И, детализирующий соединение задней части надувного днища 2 с передней частью жесткого днища 3 при помощи верхнего 15 и нижнего 16 днищевых дублеров из ПВХ - ткани.
На фиг. 11 представлен еще один вид реализации заявляемого надувного моторного судна катамаранного типа с комбинированным днищем, где: 17 - надувные поплавки; 18 - надувная часть днища; 19 - жесткая часть днища с транцем 20.
Заявляемое надувное моторное судно предполагается выполнять в двух основных вариантах.
Вариант 1. Корпус судна представляет собой «монокок», образованный в плане незамкнутым контуром бортов U-образной формы с замыкающим их сзади транцем. Днище судна выполнено комбинированным из двух частей: впереди надувная часть днища, а сзади жесткая - выполненная заодно с транцем и тоннелем для подвода воды к движителю, образованным нижней поверхностью жесткой части днища. Данный вариант выполнения подробно отражен на фиг. 1-10.
Вариант 2. Судно представляет собой надувное моторное судно катамаранного типа, поплавки которого соединены между собой комбинированным днищем, также состоящим из двух частей: впереди надувная часть днища, а сзади жесткая - выполненная заодно с транцем и тоннелем для подвода воды к движителю. Данный вариант выполнения отражен на фиг. 11. Конструкция выполнения комбинированного днища практически полностью совпадает с рисунками, представленными для варианта 1. Отличием является только отсутствие крепления надувного днища к передней части U-образного надувного борта, из-за ее отсутствия.
Для развертывания заявляемого надувного моторного судна, представленного на фиг. 1 и 7, достаточно накачать воздухом с помощью насоса борта 1 U-образной формы и надувное днище 2, а также установить на транец 5 подвесной мотор (с гребным винтом или водометной насадкой).
Для развертывания заявляемого надувного моторного судна катамаранного типа, представленного на фиг. 11, достаточно накачать воздухом с помощью насоса борта 17 и надувное днище 18, а также установить на транец 20 подвесной мотор (с гребным винтом или водометной насадкой).