ДНИЩЕ НАДУВНОЙ МОТОРНОЙ ЛОДКИ

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Полезная модель относится к надувным лодкам с подвесными моторами, в том числе, водометными двигателями, в частности к конструкции днища надувных лодок.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Влияние обводов на ходовые качества водоизмещающих судов оценивается величиной энергозатрат, необходимых для плавания в ограниченном диапазоне скоростей. Следовательно, гидродинамическая форма корпуса должна обеспечивать наименьшее сопротивление воды движению судна в установленном режиме. В уровне техники известны надувные лодки с интегрированным пазом в кормовой части днища, наличие которого приводит к снижению плавучести на объем равный свободному объему указанного паза в кормовой части днища. Введение в конструкцию днища водо-водных каналов дополнительно усиливает фактор влияния на осадку и плавучесть лодки, особенно на малых скоростях или без движения. Эффект просадки лодки на воде дополнительно формируется за счет уменьшения объема надувного днища на объем водо-водных каналов, при этом увеличение площади смачиваемости заметно снижает динамические характеристики лодки.
В процессе начала движения лодки, набегающий поток воды при его встрече с носовой оконечностью притормаживается, что приводит к уменьшению скорости потока, также в кормовой части меняется скорость потока, следовательно, в соответствии с законом Бернулли сохранения энергии в движущемся потоке создается дополнительное давление в этих районах. Именно в этих районах будут наиболее заметны энергетические потери от использования водо-водных каналов по всей длине днища при выходе на глиссирование, то есть в таком движении по воде, при котором предмет удерживается на её поверхности только за счёт скоростного напора воды, то есть он скользит по водной глади. Также в кормовой части лодки происходит срыв набегающего потока, при этом водо-водные каналы в кормовой части дополнительно увеличивают гидродинамическое сопротивление.
Из RU 205209 (B63B7/08, публ. 02.07.2021) известна конструкция днища надувной лодки, имеющего на нижней стороне осесимметричный продольный паз, выполненный в кормовой части днища, и расположенные вдоль него по бокам продольные каналы, проходящие по всей длине днища и равноудаленные в боковом направлении от осесимметричного продольного паза. Такая конструкция водо-водных каналов, проходящих через всю длину днища, позволяет улавливать из набегающего потока воздух, развоздушивая его, создавая тем самым достаточный упор воды на винте мотора или водометной насадки. Указанный эффект достигается во время движения лодки в динамическом режиме, то есть когда лодка находится в глиссировании в ограниченном диапазоне скоростей.
Однако при переходе из статического режима, в котором лодка находится в состоянии естественной остойчивости, при котором лодка поддерживается на плаву исключительно за счёт силы выталкивания, в водоизмещающий режим с последующим выходом в глиссирование, будет наблюдаться провал лодки во время начала движения, что не позволит при максимальных загрузках лодки, стабильно выходить в режим глиссирования, а в условиях мелководья, просадка кормовой части лодки при начале движения, может привести к повреждению днища или мотора. Водо-водные каналы по всей длине днища в данном случае создают дополнительную килеватость, что хорошо сказывается на курсовой устойчивости, но ведёт к некоторому росту сопротивления, снижая стартовые характеристики лодки. Также существенным недостатком можно считать недостаточность срыва водного потока в кормовой части и появление дополнительных завихрений и забрызгиваний. Указанные эффекты приводят к увеличению количества времени, необходимого для выхода на режим глиссирования.
Таким образом, существует техническая проблема, заключающаяся в необходимости обеспечения стабильного выхода на глиссирование в разных режимах эксплуатации, что позволит повысить безопасность и эффективность прохождения мелководных участков.
РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
Технический результат, достигаемый при реализации заявляемой полезной модели, заключается в стабилизации выхода на глиссирование надувных лодок с тоннелем, эксплуатируемых в условиях мелководья.
Указанный технический результат обеспечивается созданием днища надувной моторной лодки, имеющей на нижней стороне осесимметричный продольный паз, выполненный в кормовой части днища, и расположенные за его пределами водо-водные каналы, расположенные симметрично относительно центральной оси днища и имеющие обращенные к носовой части лодки концы, расположенные за пределами осесимметричного продольного паза в продольном направлении, и обращенные к кормовой части концы, расположенные в пределах осесимметричного продольного паза в продольном направлении, при этом длина водо-водных каналов меньше длины днища.
Обращенные к носовой части концы водо-водных каналов могут отступать от края днища в носовой части лодки.
Обращенные к кормовой части концы водо-водных каналов могут отступать от края днища в кормовой части лодки.
Водо-водные каналы по меньшей мере на одном из своих концов могут иметь плавный переход к поверхности днища.
Водо-водные каналы по меньшей мере на одном из своих концов могут иметь резкий переход к поверхности днища.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Далее полезная модель описывается более подробно со ссылкой на фигуры чертежей, на которых:
фиг. 1 изображает частичный вид в перспективе надувной лодки со стороны днища в одном варианте осуществления полезной модели;
фиг. 2 схематически изображает частичный вид в перспективе надувной лодки со стороны днища еще в одном варианте осуществления полезной модели;
фиг. 3 схематически изображает частичный вид в перспективе надувной лодки со стороны днища еще в одном варианте осуществления полезной модели;
фиг. 4 схематически изображает вид снизу днища надувной лодки в одном варианте осуществления полезной модели;
фиг. 5 схематически изображает частичный вид в сечении А-А надувной лодки, показанной на фиг. 4;
фиг. 6 схематически изображает частичный вид в сечении Б-Б надувной лодки, показанной на фиг. 4;
фиг. 7 схематически изображает вид снизу днища надувной лодки еще в одном варианте осуществления полезной модели;
фиг. 8 схематически изображает частичный вид в сечении А-А надувной лодки, показанной на фиг. 7;
фиг. 9 схематически изображает вид в сечении Б-Б надувной лодки, показанной на фиг. 7;
фиг. 10-13 схематически изображают частичный вид днища в области сопряжения канала с плоскостью днища надувной лодки;
фиг. 14-16 схематически изображают возможные формы в сечении B-B канала, показанного на фиг. 10-13;
фиг. 17-19 схематически изображают возможные формы вставки в сечении А-А, размещенной в канале, показанном на фиг. 10-13.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
На фиг. 1 представлен вариант осуществления полезной модели, согласно которому надувная моторная лодка содержит корпус 1, образованный незамкнутым контуром надувных бортов и носовой части, имеющий U-образную форму в плане. К корпусу присоединено надувное днище 2, имеющее на нижней стороне осесимметричный продольный паз 3, проходящий от кормового конца, и водо-водные каналы 4, расположенные за пределами паза 3 симметрично относительно оси днища и имеющие обращенные к носовой части лодки концы, расположенные за пределами осесимметричного продольного паза 3 в продольном направлении, и обращенные к кормовой части концы, расположенные в пределах осесимметричного продольного паза в продольном направлении. При этом длина каналов 4 меньше длины днища 2. Под длиной днища подразумевается длина продольного среза от крайней носовой точки до крайней кормовой точки.
Размещение обращенных к носовой части лодки концов водо-водных каналов за пределами осесимметричного продольного паза 3 в продольном направлении, и обращенных к кормовой части концов водо-водных каналов в пределах осесимметричного продольного паза в продольном направлении позволяет обеспечить развоздушивание набегающего водного потока.
Днище 2 может иметь явно выраженные продольные сегменты, при этом осесимметричный продольный паз 3 выполнен в центральном сегменте, а водо-водные каналы 4 выполнены в месте сопряжения продольных сегментов.
Глубина водо-водных каналов 4 значительно превышает глубину других продольных выемок, имеющихся в надувном днище, наличие которых обусловлено геометрией шва, соединяющего детали материала, из которого изготовлено надувное днище 2.
Надувное днище может быть выполнено единым контуром, то есть из одного надувного баллона, внутри которого образованы формообразующие перегородки, посредством которых сформированы продольные сегменты: центральный сегмент, а также боковые сегменты. При этом каналы 4 оказываются сформированы в месте сопряжения центрального сегмента и боковых сегментов, а паз 3 сформирован в центральном сегменте. Возможен также вариант выполнения днища, согласно которому продольные сегменты днища образованы из независимых надувных баллонов.
Согласно одному варианту осуществления полезной модели, показанному на фиг. 1, концы водо-водных каналов 4, обращенные к носовой части лодки, могут отступать от края днища в носовой части лодки, как показано на фиг. 1. При этом в носовой части лодки образована область 5, имеющая по существу плоскую поверхность.
Согласно другому варианту осуществления полезной модели, показанному на фиг. 2, концы водо-водных каналов 4, обращенные к кормовой части днища, могут отступать от края днища в кормовой части лодки, как показано на фиг. 2. При этом в кормовой части лодки образована область 6, имеющая по существу плоскую поверхность.
Согласно еще одному варианту осуществления полезной модели, показанному на фиг. 3, оба конца каждого канала 4 отступают от краев в носовой и кормовой частях соответственно с образованием областей 5 и 6, имеющих по существу плоскую поверхность.
Формирование указанных областей 5 и 6 может быть реализовано посредством вклейки эластичного материала внутри или поверх канала 4, либо посредством формирования обводов днища с укороченными каналами технологическим способом. При этом в носовой и/или кормовой частях форма днища по существу приближена к единой плоскости, что облегчает выход на глиссирование за счет меньшей смачиваемости и лучшего упора набегающего потока, где лодка по существу всплывает на волну.
На фиг. 4-6 показан вариант реализации полезной модели, согласно которому длину каналов уменьшают относительно длины днища посредством лоскутов материла 7, размещаемых на обоих каналах в носовой части днища.
На фиг. 7-9 показан вариант реализации полезной модели, согласно которому длину каналов уменьшают относительно длины днища с использованием вставки 8 из пластичного материала, размещаемой в обоих каналах в кормовой части днища.
Поскольку максимальная проходимость тоннельных лодок достигается в режиме глиссирования, укорачивание водо-водных каналов позволит стартовать на мели проще за счет формирования дополнительного упора для набегающего потока и снижения общей глубины погружения лодки в воду на старте.
Для создания благоприятных условий скольжения лодки по набегающему потоку воды могут использоваться различные варианты перехода 9 каналов в их крайних точках к поверхности днища. В частности, могут быть выполнены плавный переход (фиг. 10-12) и резкий переход (фиг. 13). В случае плавного перехода область перехода может быть расположена по прямой (фиг. 10), проходящей под небольшим углом к плоскости днища, или по кривой (11), касательные к поверхности которой, так же расположены под небольшим углом к поверхности днища. Примером плавного перехода также может служить сложный переход (фиг. 12), образованный из плоскостей, расположенных под разными углами наклона к поверхности днища, в случае если значение этих углов невелико.
Плавный переход позволяет за счет обтекаемости снизить сопротивление набегающему потоку. Резкий переход приводит к преломлению потока, и, следовательно, снижению гидродинамических показателей ходовых характеристик лодки.
В носовой части может быть использован любой вариант сопряжения крайних точек водо-водного канала и плоскости днища из показанных на фиг. 10-13, поскольку при движении вперед набегающий поток не будет иметь сопротивления. Однако в случае использования в носовой части резкого перехода, при движении лодки назад будет создаваться дополнительное сопротивление, но поскольку при движении назад скорости как правило минимальны, эффект преломления практически не будет влиять на ходовые характеристики лодки. В данном случае выбор варианта перехода зависит от технологических возможностей и оптимизации производственного процесса.
В кормовой части лодки могут быть использованы варианты плавного и сложного переходов, которые позволяют создать обтекаемость и уменьшить силу преломления. Использование в кормовой части резкого перехода не желательно, так как может привести к существенным потерям в скорости и управляемости.
Возможно также использовать различные варианты сечения водо-водных каналов 4, показанные на фиг. 14-16, которые позволят улучшить обтекаемость канала и улучшить гидродинамические характеристики лодки. При этом вставка 5 или 6, размещаемая в каналах 4, будет повторять их форму, как показано на фиг. 17-19.
Дополнительно, водо-водные каналы по меньшей мере на одном из своих концов могут иметь постоянную или переменную глубину.
Использование предложенных вариантов конструкции днища надувной лодки, а именно соотношений длин водо-водных каналов и длины днища, позволяет улучшить гидродинамические показатели ходовых характеристик лодки с сохранением способности каналов выполнять функцию развоздушивания водного потока.
В настоящем описании полезной модели представлены предпочтительные варианты реализации настоящей полезной модели. Однако заявляемая полезная модель не ограничивается приведенными вариантами реализации, наилучшим образом поясняющими принципы и практическое применение полезной модели. Другие модификации и изменения могут быть выполнены специалистами в данной области техники, не отступая от сущности и объема полезной модели, который определен приложенной формулой полезной модели.