СУДНО
VESSEL

Изобретение относится к судостроению и касается конструирования судов с пониженным гидродинамическим и аэродинамическим сопротивлением для снижения энергозатрат. Судно может быть использовано рыбнадзором для борьбы с браконьерами или в качестве пограничного плавательного средства для борьбы с нарушителями водных границ.
Известен корпус судна, содержащий носовую, кормовую и бортовые части, расположенные симметрично относительно плоскости по оси судна, рулевое управление и винт, причем бортовые части выполнены с плоскими и параллельными между собой поверхностями, а в нижней части выполнен выем симметрично оси судна, причем упомянутый выем сопряжен с бортовыми поверхностями скосами по высоте выема, направленными во внутреннюю полость корпуса судна (RU №2110433, В63В 1/04, 1998).
Известен способ стабилизации движения и снижения потребляемой мощности судна на подводных крыльях и устройство для его осуществления в виде кормового механизма коррекции характеристик управляемости судна, заключающийся в том, что посредством кормового механизма коррекции осуществляют варьирование отстоянием кормового крыла от корпуса судна и его гидравлическую фиксацию в любой точке отстояния (патент RU №2262462, В63В 1/28, 2005).
Известно подводное крыло, содержащее тело обтекаемой формы с непрерывной нижней нагнетающей поверхностью и верхней засасывающей поверхностью с системой щелевых сопел, гидравлически связанных с полостью внутри крыла, соединенной каналами в стойках с гидравлическим нагнетателем (патент RU №2006413, В63В 1/24, 1994).
Известен корпус судна, выполненный с боковыми каналами в плоскости ватерлинии, причем в вертикальных стенках боковых каналов установлены воздуховоды, имеющие монотонно сужающиеся поперечное сечение и сообщенные на выходе с перфорированными устройствами для выпуска водовоздушной смеси, которыми снабжен корпус судна в своей подводной части, а на повороте - с ресивером, которым снабжен корпус судна (а.с. СССР SU №1643310, МПК В63В 1/32, 1988)
Наиболее близким по технической сути является судно с двухъярусным корпусом, включающее нижний трюмный корпус и верхний пассажирский корпус, установленный над нижним корпусом посредством пространственной обтекаемой металлоконструкции и расположенного на высоте, недосягаемой для средних волн. Корпуса соединены между собой несколькими стволами с трапами и лифтами. При полной загрузке судна верхняя палуба нижнего корпуса располагается на уровне моря, и волны любого направления беспрепятственно перекатываются через палубу, не нанося корпусу гидравлических ударов, а амплитуда качки значительно уменьшается, обеспечивая комфортное, экономическое и безопасное плавание в условиях сильного волнения моря (патент RU 2401763, В63В 1/10, В63В 1/12, B63G 8/00, 2010).
Недостатками известных устройств является высокое гидродинамическое сопротивление движению, а также аэродинамическое сопротивление, связанное с корпусом судна и надстройкой, возвышающимися над ватерлинией, что приводит к необратимой потере судами части кинетической энергии.
Техническим результатом является снижение потери судном кинетической энергии во время следования курсом или патрулирования водоема.
Технический результат достигается тем, что судно включает корпус и надстройку, установленную на верхней палубе, расположенной на уровне водоема, причем оно снабжено, как минимум, одним домкратом и уплотнителями соединений, в верхней палубе выполнено сквозное отверстие, домкрат установлен в нижней части корпуса, а надстройка установлена на домкрате и входит в отверстие верхней палубы, причем нижняя часть надстройки при поднятом домкрате, а верхняя часть надстройки при опущенном домкрате, располагаются на уровне верхней палубы, при этом уплотнители установлены в верхней и нижней частях надстройки и по периметру отверстия верхней палубы.
Сущность изобретения поясняется графическими материалами, где на фиг. 1 показано судно с верхней палубой на уровне ватерлинии с тремя опущенными надстройками, вид сбоку; на фиг. 2 - судно с верхней палубой выше ватерлинии на среднюю высоту волн водоема с одной опущенной надстройкой; вид сбоку; на фиг. 3 - судно с одной опущенной надстройкой, вид сверху; на фиг. 4 - судно с одной поднятой к верхней палубе надстройкой, вид сбоку; на фиг. 5 - отсек судна с поднятыми гидравлическими домкратами и поднятой к верхней палубе надстройкой, принципиальная схема.
Судно включает корпус 1 и как минимум одну надстройку 2. Верхняя палуба 3 расположена на уровне водоема, соответствующего ватерлинии 4 или выше ватерлинии 4 на высоту, соответствующую средней высоте волн конкретного водоема, где эксплуатируется судно. Глубина погружения судна может регулироваться за счет балласта забортной воды.
В верхней палубе 3 выполнено сквозное отверстие 5, соответствующее форме периметра надстройки 2. При этом надстройка 2 может иметь в верхней и нижней частях расширения, превышающие размер отверстия 5. Отверстие 5 открывается в отсек 6 нижней части корпуса 1 судна или на одну из нижних палуб в случае крупнотоннажного судна.
В нижней части отсека 6 расположен, как минимум, один домкрат 7, например, гидравлический, пневматический или механический с электроприводом, жестко связанный с нижней частью надстройки 2. В случае установки нескольких домкратов 7 под надстройкой 2, они работают по синхронной схеме.
Наиболее предпочтительно использование гидравлических домкратов, т.к. гидравлический домкрат 7 с рабочей жидкостью (маслом), нагнетаемой в гидроцилиндр с помощью гидравлического плунжерного насоса, может обеспечивать подъем тяжелых и сверхтяжелых грузов в сотни тонн.
Надстройка 2 установлена на домкрате 7 с возможностью перемещения в вертикальной плоскости вверх и вниз. Нижняя часть надстройки 2 при поднятом домкрате 7 и верхняя часть надстройки 2 при опущенном домкрате 7, располагаются на уровне верхней палубы 3, примыкая, соответственно, к верхней палубе снизу или сверху. В верхней и нижней части надстройки 2 и по периметру отверстия 5 верхней палубы 3 установлены уплотнители 8 соединений.
Для забора воздуха из надводного пространства имеется шноркель 9, а для обеспечения выпуска выхлопных газов силовой установки - труба 10. В головке шноркеля 9 и выхлопной трубы 10 установлены поплавковые клапана для предотвращения попадания забортной воды.
Для контроля за водоемом и за движением судна на верхней палубе 3 установлен перископ 11
Судно работает следующим образом.
В исходном положении надстройка 2 опущена вниз. При этом уплотнители 8 верхней части надстройки 2 и уплотнители 8 отверстия 5 верхней палубы 3 плотно сомкнуты, защищая судно от проникновения внутрь забортной воды.
Запускают накачку масла в домкрат 7. При этом рабочая жидкость поступает в гидроцилиндр из расширительного бочка. На приеме и выкиде насоса установлены подпружиненные шариковые клапана, открывающиеся и закрывающиеся при соответствующем возвратно-поступательном движении поршня. Домкрат 7 поднимается, что приводит к подъему надстройки над верхней палубой 3.
При поднятой над верхней палубой 3 надстройкой 2, уплотнители 8 нижней части надстройки 2 смыкаются с уплотнителями 8, расположенными на границе отверстия 5, обеспечивая герметичность и защиту от забортной воды.
Плавсостав и служащие судна через иллюминаторы и клинкеты (судовые двери) надстройки 2 осуществляют отслеживание или вооруженное обезвреживание нарушителей.
После выполнения работ, домкрат 7, с закрепленной на нем надстройкой 2 опускают вниз. При этом верхняя часть надстройки 2 с уплотнителем 8 упирается в уплотнитель 8 отверстия 5 верхней палубы 3.
Судно переходит в режим дрейфа и наблюдением за акваторией или в режим следования заданным курсом.
При этом надстройка 2 установленная внутри корпуса 1, не выступает над верхней палубой 3, что приводит к визуальному сокрытию судна, уменьшению гидродинамического сопротивлению волн водоема и аэродинамического сопротивления ветрам.
Технический результат по снижению потери судном кинетической энергии во время следования курсом или патрулирования водоема обеспечивается тем, что надстройка выполнена с возможностью ее установки внутрь корпуса, что снижает гидродинамическое сопротивление волнам водоема и аэродинамическое сопротивление ветрам, господствующим над поверхностью водоема.
Волны любого направления беспрепятственно перекатываются через верхнюю палубу корпуса судна, находящуюся на уровне ватерлинии или на средней высоте волн водоема, не нанося судну гидравлических ударов и не гася кинетическую энергию движущегося судна.