СПОСОБ ПРОТИВОДЕЙСТВИЯ БОКОВОМУ СНОСУ И УПРАВЛЕНИЯ КРЕНОМ СУДНА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ
METHOD OF COUNTERACTING LATERAL DEMOLITION AND CONTROL OF SHIP ROLL AND DEVICE FOR IMPLEMENTATION THEREOF

Изобретение относится к судостроению, в частности к способам противодействия боковому сносу и управления креном судна.
Известен способ противодействия боковому сносу за счет увеличения сопротивления корпуса судна боковому перемещению при помощи киля, шверта или придания ему определенной формы (Г.М. Новак «Справочник по катерам, лодкам и моторам»).
Недостатком известного способа является неизбежное формирование кренящего момента силы растущего прямо пропорционально силе бокового сноса.
Известен способ управления креном судна за счет формирования управляющего момента силы смещением центра тяжести (ЦТ) относительно центра водоизмещения (ЦВ) судна (Г.М. Новак «Справочник по катерам, лодкам и моторам»). Смещение ЦТ реализуется перемещением экипажа, перемещением груза, размещением балласта на конце киля и т.д.
Недостатки известного способа
1. Максимальное значение управляющего креном момента силы ограничено величиной перемещаемой массы и расстоянием ее перемещения в сторону от диаметральной плоскости судна.
2. Смещение ЦТ на практике выполняется медленно относительно скорости изменения величины кренящего момента силы, в результате чего крайне затруднительно стабилизировать крен судна данным способом.
3. При увеличении размеров судна, когда массы перемещаемого полезного груза становится недостаточно, увеличение максимума управляющего момента силы достигается за счет дополнительного балласта, следствием чего является увеличение осадки судна и уменьшение его грузоподъемности. Кроме того, увеличивается лобовое сопротивление и площадь смоченной поверхности судна.
Известен способ управления креном судна за счет формирования управляющего момента силы при помощи подводного крыла, вынесенного в сторону от диаметральной плоскости судна (патент номер: US 7,644,672 В2 «Monohull sailing vessel having a lifting hydrofoil»).
Недостатки известного способа
1. Способ неэффективен при малых скоростях движения судна, так как максимальное значение управляющего момента силы прямо пропорционально скорости набегающего на крыло потока воды.
2. Крыло и детали для его монтажа увеличивают массу, лобовое сопротивление и площадь смоченной поверхности судна.
Технический результат изобретения - повышение динамической остойчивости, ходкости и управляемости судна.
Технический результат достигается вынесением центра бокового сопротивления в сторону от диаметральной плоскости судна, противоположенную действию силы бокового сноса, и перераспределением силы сопротивления боковому сносу по судну с формированием управляющего креном момента силы.
Устройство для реализации предлагаемого способа состоит из якоря и соединений для его крепления к судну. Форма якоря обеспечивает его высокое сопротивление боковому перемещению и минимальное лобовое сопротивление, а также авторегулировку его угловых положений в зависимости от передаваемых на него через соединения сил от судна.
На чертеже, на примере парусного судна схематично показаны корпус (1), мачта (2) и парус (3). Якорь (4) закреплен в данном примере двумя нижними соединениями (6) и одним верхним (5).
Для осуществления «способа… и устройства…» минимизируют сопротивление корпуса судна боковому перемещению. Определяют точки расположения верхних соединений, которые должны располагаться выше центра действия силы бокового сноса, и определяют точки расположения нижних соединений (6), которые должны располагаться ниже центра действия силы бокового сноса. Увеличение смещения точек крепления соединений вниз и вверх относительно центра действия силы бокового сноса увеличивает величину управляющего креном момента силы. Затем регулируют длину соединений якоря с судном, определяя его расположение, угловое положение по курсу и крен судна.
Сила бокового сноса судна по соединениям передается на якорь, где происходит реакция опоры якоря на воду и на нем формируется сила сопротивления сносу. Сила сопротивления сносу через соединения распределяется по судну, при этом формируется управляющий креном судна динамически изменяющийся момент силы. За счет изменения соотношения длин верхних и нижних соединений задается угол крена судна.