Складная жесткая надувная лодка
COLLAPSIBLE RIGID INFLATABLE BOAT

Изобретение относится к области судостроения, а именно к складным плавсредствам (судам), в частности лодкам, и может быть использовано при разработке конструкций складных жестких надувных лодок, также называемых лодками RIB (от английского Rigid Inflatable Boat).
Жесткая надувная лодка (лодка RIB) - это надувная лодка с жесткой нижней частью корпуса и надувными бортами, которые обеспечивают форму и плавучесть при надувании (ГОСТ Р 53446-2009, ГОСТ Р 53447-2009, ГОСТ Р 53448-2009 - Лодки надувные. Часть 1, 2, 3). Для обозначения в целом боковой поверхности судна также используется термин «борт судна» (ГОСТ 13641-80). Жесткий корпус лодки RIB обычно изготавливают из стеклопластика или алюминиевого сплава. Борт лодки RIB образован надувным баллоном, выполненным из газоводонепроницаемого материала (например, армированного ПВХ). Для соединения надувного баллона с корпусом обычно используют вулканизацию, склеивание или ультразвуковую сварку. На транец лодки, расположенный между кормовыми оконечностями надувного баллона, устанавливают мотор, что позволяет достигать высокой скорости - до 100 км/ч [адрес интернет-страницы: https://www.shvartov.ru/blogs/Статьи/chto-takoe-lodki-rib].
Лодки RIB являются мобильными плавсредствами, характеризуются большой грузоподъемностью и широко используются не только спасательными, патрульными и другими спецслужбами в качестве скоростных транспортных плавсредств, но и любителями отдыха на воде в качестве туристического или прогулочного судна, а также для рыбной ловли, охоты, путешествий и т.п.
В связи с этим широко востребованы лодки RIB складных конструкций, обеспечивающих возможность их компактного хранения и транспортировки, например, к месту отдыха. Однако зачастую бывает, что вследствие больших габаритов лодки, даже в сложенном виде, невозможно осуществить ее транспортировку в багажнике автомобиля, а можно транспортировать только с помощью прицепа, что затрудняет транспортировку. При этом для хранения лодки требуется значительное пространство (отдельное помещение или часть помещения), выделение которого, особенно в городских условиях, бывает затруднительно.
С учетом указанных выше факторов актуальной задачей является разработка конструкции складной жесткой надувной лодки, позволяющей минимизировать габариты лодки в сложенном состоянии, что обеспечивает возможность ее быстрой и удобной транспортировки, а также удобство и компактность хранения, при этом обязательным условием является обеспечение жесткости и надежности корпуса и соответствие конструкции лодки требованиям безопасности плавания [адрес интернет-страницы: https://vodoley-market.ru/katalog/skladnye-lodki-rib/]. Кроме того следует отметить, что для производства одним из значимых факторов является обеспечение простоты конструкции лодки.
Известны технические решения, относящиеся к жестким конструкциям лодок, выполненных с возможностью складывания пополам в поперечном направлении, например, по патенту №RU2267437C2 [«Складные лодки», МПК B63B7/04, дата публ. 10.01.2006] или №RU2646206C2 [«Лодка-бокс», МПК B63B7/00, дата публ. 01.03.2018]. Известные конструкции содержат носовую и кормовую секции, соединенные шарнирно, и в сложенном положении носовая секция укладывается на кормовую для буксировки лодки за дышло, прикрепленное к раздвижному лонжерону (как в патенте № RU2267437C2), или в сложенном положении кормовая секция входит в носовую на половину ее высоты, создавая зону перекрытия (как в патенте № RU2646206C2). В сложенном пополам виде лодку помещают на хранение или транспортируют с помощью прицепа к месту использования. Однако, известные конструкции характеризуются большим весом и крупными габаритами в сложенном виде, что позволяет обеспечить транспортировку только с помощью прицепа.
Известны конструкции разборных лодок, имеющих жесткую конструкцию из корпусных секций, связанных между собой быстроразъемными соединениями, выполненные с возможностью укладывания секций одна в другую при хранении или транспортировке и имеющие водонепроницаемые переборки, например, по а.с. СССР №SU1177200A1 [«Разборная лодка», МПК B63B7/04, дата публ. 07.09.1985], патенту №RU2099233C1 [«Разборная лодка Руслан», МПК B63B7/04, дата публ. 20.12.1997], патенту №RU78763U1 [«Разборная лодка», МПК B63B7/04, дата публ. 10.12.2008]. Однако известные технические решения не предусматривают выполнение надувных элементов конструкции, что обуславливает большой вес изделия, а нескладывающиеся по отношению к днищу борта обуславливают трехмерную пространственную конфигурацию лодки в сложенном состоянии с крупными габаритами. Кроме того известные технические решения характеризуются сложностью операций сборки-разборки лодок.
Известна конструкция жесткой складной лодки по патенту №AU8135675B2 [«Rigid sectioned foldable boat», МПК B63B7/00, дата публ. заявки 25.11.1976], содержащая множество жестких пластин, соединенных между собой по линиям перегиба корпуса таким образом, что лодка может быть сложена вдоль корпуса в плоской форме. Однако в отношении известной конструкции следует отметить, что в сложенном виде она обладает крупными (протяженными) продольными габаритами, так как не предусмотрено поперечное складывание, и большим весом, так как не предусмотрено выполнение надувных элементов конструкции лодки.
Известна конструкция складной лодки по пат. заявке №AU2018205133A1 [«Collapsible boat hull hinge arrangement», МПК B63B3/12, дата публ. заявки 26.07.2018], в которой днище состоит из двух продольных шарнирно соединенных частей. Борта лодки соединены с днищем вдоль него посредством шарнирных соединений. Шарнирные соединения выполнены защищенными от проникновения воды. Лодка складывается в продольном направлении, но не имеет поперечных сгибов. В качестве материала может быть использовано стекловолокно или полимер, например, ПВХ, что снижает вес изделия. Однако складывание лодки только в продольном направлении обуславливает большую длину лодки в сложенном для транспортировки и хранения состоянии, а отсутствие надувного баллона, образующего борт, негативно сказывается на параметрах безопасности (запасе плавучести) лодки.
Известна конструкция складной надувной моторной лодки с жестким корпусом днища по патенту №RU2599107C2 [«Складная лодка класса RIB с надувным днищем», МПК B63B7/08, B63B3/08, дата публ. 10.10.2016], которая состоит из надувного жесткого корпуса днища, плоского надувного жесткого пайола, транца и надувного бортового баллона. Корпус днища и пайол лодки изготовлены из ткани Double-Wall. Надувной пайол и транец вклеены при помощи гибких эластичных соединений. За счет выполнения всех элементов надувными уменьшается вес лодки. Транспортировка осуществляется в сдутом состоянии, что обеспечивает снижение транспортировочных размеров. Рабочее давление днища лодки и пайола в несколько превышает рабочее давление бортового баллона. Однако, выполнение всех элементов надувными, включая днище и пайол, значительно снижает надежность судна в силу возможного механического повреждения надувного дна, находящегося под высоким рабочим давлением, которое приводит к потере жесткости дна и, как следствие, потери жесткости лодки в целом, что влечет потерю ходовых качеств (в частности, управляемости) лодки.
Известна «Складная моторно-гребная лодка» по патенту №RU116121U1 [МПК B63B7/00, дата публ. 20.05.2012], которая содержит каркас, помещенный внутри оболочки. Лодка имеет мягкую оболочку, например, из многослойной ткани ПВХ, и разборный трансформируемый каркас, образованный продольными и поперечными рамами, шарнирно соединенными между собой. Каркас, раздвигаясь внутри оболочки, натягивает ее с необходимым усилием и обеспечивает лодке достаточную жесткость. После раздвижения каркас фиксируется запорным механизмом. Для установки мотора используется съемный транец, который придает конструкции дополнительную прочность.  Однако следует отметить, что, хотя в сложенном виде лодка представляет собой плоский пакет и может перевозиться на крыше легкового автомобиля, продольные элементы каркаса имеют значительный протяженный размер. При этом мягкая оболочка днища лодки имеет высокую вероятность механических повреждений (например, о дно водоема на малой глубине в прибрежной зоне), что значительно снижает надежность судна.
Поперечное складывание представляется более предпочтительным с точки зрения повышения компактности плавсредства в сложенном виде (то есть уменьшения его транспортировочных размеров) по сравнению с продольным складыванием, так как продольный габарит плавсредства превышает его поперечный габарит.
Так, например, известна конструкция  складной надувной лодки по патенту №RU2385251C1 [«Складная надувная лодка с жестким днищем (трансформер)», МПК B63B7/08, дата публ. 27.03.2010], содержащая надувной баллон замкнутого контура, эластичное днище и полое внутри сидение коробчатой формы. Лодка дополнительно содержит жесткое днище, выполненное из пластика и состоящее из кормовой и носовой половины. Для переноса лодки ее борта сдуваются и конструкция складывается пополам с размещением эластичных элементов внутри. При поперечном сложении лодка образует коробчатую конструкцию (футляр). Также известна складная надувная лодка с жестким днищем [патент №US4597355A «Folding semi-rigid inflatable boat», МПК B63B7/08, дата публ. заявки 01.07.1986], которая имеет жесткую корпусную часть с жесткой носовой и жесткой кормовой половинами, соединенными поперечным шарниром. Борт снабжен верхней надувной частью. Лодка складывается при сдутой верхней бортовой части, в поперечном направлении пополам. Следует отметить, что в патентах №№ RU2385251C1 и US4597355A поперечное складывание лодки пополам в коробчатую конструкцию (футляр) обуславливает значительные объемные габариты в сложенном состоянии, при этом в известных конструкциях не предусмотрено дополнительное продольное складывание.
Известна «Надувная моторная лодка» [патент №RU90039U1, МПК B63B7/08, дата публ. 27.10.2009], содержащая U-образный надувной баллон и мягкое днище из ПВХ. Лодка снабжена жесткой секционной килевой накладкой, выполненной из композитного материала или сплава алюминия. Смежные секции килевой накладки в рабочем состоянии лодки скреплены между собой, например, с помощью болтовой стяжки. Ширина секций килевой накладки соответствует расстоянию между противоположными частями U-образного надувного баллона в месте ее установки. Каждая секция килевой накладки приклеена к днищу баллона так, что длина склейки по оси лодки меньше, чем длина секции. При складывании лодки из баллона выпускают воздух, снимают болтовые стяжки, после чего складывают лодку вместе с секциями килевой накладки сдутым баллоном внутрь, сгибая по местам соединения секций, получая в сложенном виде коробчатую конструкцию. В качестве недостатков известного решения следует отметить невысокую продольную жесткость корпуса лодки вследствие выполнениякилевой накладки из нескольких секций, соединенных стяжками, а также объемную пространственную конфигурацию лодки в сложенном состоянии. Кроме того, днище лодки имеет плоскую форму и не обеспечивает должных мореходных качеств.
Известна «Жестко-надувная складная моторная лодка RIB» [патент №RU121226U1, МПК B63B7/08, дата публ. 20.10.2012], содержащая жесткий корпус из нескольких секций и приклеенного к ним U-образного надувного баллона. Секции жесткого корпуса соединены между собой полосами из эластичного водонепроницаемого материала (например, ПВХ) и стяжными устройствами, снабженными демпферами, предназначенными для снятия нагрузок на стыковочный узел между секциями. Секции жесткого корпуса лодки снабжены замковыми выступами, предотвращающими вертикальное смещение секций. Скрепляющая полоса между секциями выполнена таким образом, что при снятии стяжного устройства позволяет секциям жесткого корпуса лодки вместе со сдутым баллоном надводного борта складываться относительно друг друга в одном направлении. Однако, сложенная конструкция имеет объемную пространственную коробчатую форму, образованную жесткими секциями корпуса, причем данное решение не предусматривает возможности дополнительного продольного складывания, что не позволяет оптимально уменьшить транспортировочные габариты.
В качестве технического решения (прототипа), наиболее близкого к заявляемому изобретению по совокупности существенных признаков, предлагается складная жесткая надувная лодка, известная по патенту № 55728 U1 [«Складная надувная лодка с жестким днищем», МПК B63B7/08, дата публ. 27.08.2007], относящаяся к лодкам класса RIB и содержащая жесткое днище (корпус), выполненное секционным, и соединенный с ним надувной бортовой баллон. Лодки RIB характеризуются высокими скоростными параметрами, при этом для установки мотора служит транец, расположенный между кормовыми оконечностями надувного баллона. Днище (корпус) состоит из 2-х или более секций. Стенки соприкасающихся секций выполнены с выступами и пазами с возможностью вхождения выступов в соответствующие пазы для повышения жесткости конструкции. В собранном состоянии днищевые секции плотно примыкают друг к другу по плоскости стыка и образуют корпус (днище) лодки. Места соединения соприкасающихся секций выполнены гибкими с помощью приклеивания к ним эластичной водонепроницаемой ленты, состоящей из двух слоев армированного ПВХ или другого эластичного материала. Лента выполняет роль соединительного, герметизирующего элемента, а также придает дополнительную жесткость конструкции. Надувной бортовой баллон герметично приклеен к жесткому корпусу. Баллон выполнен из материала ПВХ «Unisol». Жесткое днище, образующее корпус, выполнено из стеклопластика. Для обеспечения жесткости конструкции по килевой линии вдоль днищевой стороны корпуса прикреплен трос, который натягивается в углубление, выполненное в днище по всей длине по килевой линии. Трос натягивается в собранном состоянии лодки и убирается в транспортируемом состоянии.
При складывании лодки после выпуска воздуха из бортового баллона стыкуемые края днищевых секций расходятся на ширину наружного участка герметизирующей ленты, предоставляя место для размещения сдутого бортового баллона, и лодка складывается в поперечном направлении в объемную пространственную конструкцию коробчатой формы.
Однако известное техническое решение, обеспечивая возможность складывания лодки в поперечном направлении, не предусматривает конструктивной возможности дополнительного складывания корпуса лодки в продольном направлении, а реализация такой возможности позволила бы значительно уменьшить габариты лодки в сложенном состоянии, предназначенном для ее транспортировки и/или хранения. Кроме того, в известном техническом решении не рассматривается выполнение соединения транца с кормовой секцией корпуса (днища) с возможностью складывания транца внутрь лодки по месту соединения, что также могло бы уменьшить габариты лодки в сложенном состоянии. Также следует отметить, что продольная жесткость лодки при действии на корпус нагрузок, направленных вертикально сверху вниз, обеспечивается только за счет дополнительного конструктивного элемента - троса, протянутого под днищем лодки и обеспечивающего стяжку (силовое замыкание) секций корпуса. В случае возможного механического повреждения троса произойдет практически полная потеря продольной жесткости конструкции лодки, что приведет к потере мореходных качеств и аварийной ситуации, так как без наличия троса конструкция лодки не обладает достаточной жесткостью.
Техническим результатом, на достижение которого направлено заявляемое изобретение, является уменьшение габаритов складной жесткой надувной лодки в сложенном состоянии (для транспортировки и/или хранения) при одновременном повышении жесткости конструкции лодки в ее рабочем состоянии (то есть в разложенном состоянии, при надутом баллоне и закрепленном транце).
Уменьшение габаритов лодки в сложенном состоянии предлагается обеспечить за счет реализации возможности складывания плавсредства как в поперечном, так и в продольном направлении.
В связи с этим представляется целесообразным отметить известное техническое решение, относящееся к конструкции оконечности складной лодки [патент №RU2029706C1 «Оконечность складной лодки», МПК B63B7/02, дата публ. 27.02.1995]. Оконечность выполнена из листовых элементов треугольной и четырехугольной формы, соединенных между собой гибкими герметичными шарнирами, и имеет возможность складывания (в поперечном и в продольном направлении) в компактный пакет. Четыре секции обшивки борта выполнены по форме треугольными, а две секции - четырехугольными и расположены симметрично относительно диаметральной плоскости (а значит, и килевой линии), причем секции обшивки днища выполнены по форме четырехугольными, при этом все секции соединены между собой по прямолинейным кромкам. Однако следует отметить, что соединение в известном техническом решении листов обшивки корпуса по прямолинейным кромкам обуславливает необходимость применения дополнительных конструктивных элементов для обеспечения жесткости (шпангоутов, банок, пайолов), что, в свою очередь, усложняет конструкцию.
Для достижения указанного выше технического результата предлагается складная жесткая надувная лодка, которая содержит корпус, надувной баллон, образующий борт, и транец. Надувной баллон соединен с корпусом. Транец установлен между кормовыми оконечностями надувного баллона. Корпус содержит две носовые секции и две кормовые секции. Носовые секции корпуса соединены между собой своими внутренними боковыми кромками по килевой линии лодки с возможностью складывания носовых секций по месту их соединения между собой навстречу друг другу своими внутренними поверхностями (то есть внутрь лодки). Внутренние боковые кромки носовых секций выполнены в виде выпуклых кривых. Кормовые секции корпуса соединены между собой своими внутренними боковыми кромками по килевой линии лодки с возможностью складывания кормовых секций по месту их соединения между собой навстречу друг другу своими наружными поверхностями (то есть наружу лодки). Носовые секции корпуса соединены с соответствующими кормовыми секциями корпуса с возможностью складывания кормовых секций корпуса, соединенных между собой, с носовыми секциями корпуса, соединенными между собой, навстречу друг другу своими внутренними поверхностями (то есть внутрь лодки) по месту соединения носовых секций с кормовыми. Транец содержит две секции, соединенные неподвижно относительно друг друга посредством разъемного соединения. Каждая секция транца своим нижним краем соединена с соответствующей кормовой секцией корпуса с возможностью складывания каждой секции транца к внутренней поверхности соответствующей кормовой секции корпуса (то есть внутрь лодки) по месту их соединения, а боковым наружным краем каждая секция транца соединена с соответствующей кормовой оконечностью баллона.
Признаками заявляемого технического решения, отличительными от прототипа, являются следующие:
выполнение двух носовых секций корпуса так, как описано выше - соединенными между собой по килевой линии лодки своими внутренними боковыми кромками, представляющими собой выпуклые кривые, с обеспечением возможности складывания носовых секций по месту их соединения навстречу друг другу своими внутренними поверхностями;
выполнение двух кормовых секций корпуса так, как описано выше -  соединенными между собой по килевой линии лодки своими внутренними боковыми кромками с возможностью складывания кормовых секций по месту их соединения навстречу друг другу своими наружными поверхностями;
выполнение транца содержащим две секции, которые неподвижно соединены относительно друг друга посредством разъемного соединения, при том, что каждая из секций транца боковым наружным краем соединена с соответствующей кормовой оконечностью баллона, а нижним краем соединена с соответствующей кормовой секцией корпуса с возможностью складывания внутрь лодки (то есть к внутренней поверхности соответствующей кормовой секции) по месту соединения с кормовой секцией.
Предлагаемое выполнение секций корпуса и транца так, как описано выше, обеспечивает возможность складывания лодки (при сдутом надувном баллоне, образующем борт, и разъединенных транцевых секциях) сначала в поперечном, затем в продольном направлении, что позволяет по сравнению с прототипом уменьшить габариты лодки в сложенном состоянии и обеспечить возможность более компактного хранения и/или транспортировки. Складывание лодки производят в следующем порядке. Сначала укладывают и расправляют сдутый баллон, после чего выполняют поперечное складывание лодки: укладывают секции транца на кормовые секции (внутрь лодки), затем складывают кормовые секции (с уложенными на них транцевыми) на носовые секции внутрь лодки. Затем выполняют продольное складывание по килевой линии секций навстречу друг другу внутрь лодки так, что носовые секции располагаются снаружи кормовых секций и охватывают их. В сложенном виде лодка представляет собой так называемый пакет. При этом выполнение носовых секций корпуса соединенными между собой по внутренним боковым криволинейным (выпуклым) кромкам по килевой линии определяет напряженное состояние корпуса, обеспечивающее жесткость конструкции лодки в ее рабочем состоянии, то есть когда лодка разложена, баллон, образующий борт, надут, а транец установлен между кормовыми оконечностями баллона. Напряженное состояние корпуса лодки обеспечивает по сравнению с прототипом более высокую жесткость конструкции. Также в качестве достоинства предлагаемого технического решения следует отметить, что благодаря соединению носовых секций корпуса между собой по выпуклым криволинейным кромкам так, как описано выше, в конструкции лодки не требуется применение дополнительных конструктивных элементов для обеспечения жесткости (шпангоутов, банок, пайолов), что подтверждено результатами проведенных авторами исследований и испытаний опытных образцов.
С целью дополнительного повышения жесткости конструкции лодки в рабочем состоянии носовые секции корпуса могут быть соединены с соответствующими им кормовыми секциями корпуса внахлест таким образом, что кормовые секции расположены поверх соответствующих им носовых секций. При таком выполнении обеспечивается возможность опирания периферийного участка, расположенного вдоль передней кромки каждой кормовой секции, на периферийный участок соответствующей носовой секции, при этом площадки носовых секций, на которых расположены края кормовых секций, могут быть выполнены обниженными (в виде ступеньки).
Передняя кромка каждой кормовой секции корпуса может быть выполнена скошенной в направлении к боковой наружной кромке данной секции, что обеспечивает возможность более плотного (по толщине пакета) продольного складывания секций лодки с целью дополнительного уменьшения габаритов лодки в сложенном состоянии (уменьшение толщины пакета). Выполнение кормовых секций со скошенными передними кромками обеспечивает при складывании наличие люфта между носовыми и кормовыми секциями. При продольном складывании носовых секций лодки навстречу друг другу с уже уложенными на них кормовыми секциями (в результате выполненного перед этим поперечного складывания) люфт позволяет приподнять задние кромки кормовых секций (то есть совершить кормовым секциям ограниченный угловой поворот), в результате чего обеспечивается более плотное складывание пакета.
Кроме того, для обеспечения возможности более плотного складывания секций лодки, позволяющего дополнительно уменьшить габариты в сложенном состоянии, а именно, при укладывании сложенных продольно кормовых секций в пространство (промежуток) между сложенными продольно носовыми секциями, за счет уменьшения толщины на участке, в котором соединяются вместе носовые и кормовые секции, каждая кормовая секция корпуса может быть выполнена со срезом своего углового участка между передней кромкой и внутренней боковой кромкой.
Для обеспечения более жесткого соединения секций транца с кормовыми секциями корпуса каждая секция транца, соединенная с соответствующей кормовой секцией корпуса, своим нижним краем может быть установлена на верхнюю поверхность указанной кормовой секции корпуса.
Для предотвращения проникновения воды через места стыков соединенных между собой элементов лодки (т.е. для обеспечения требуемой степени герметичности соединений) соединение каждой секции транца с соответствующей кормовой секцией корпуса может быть выполнено с помощью эластичного водонепроницаемого материала, приклеенного в месте соединения с каждой из сторон транца (то есть с наружной и внутренней стороны соединения). Клеевое соединение является неразъемным соединением, что обеспечивает цельность конструкции лодки, а применение приклеиваемых лент эластичного водонепроницаемого материала является наиболее простым и надежным решением.
Для обеспечения соединения транца с надувным баллоном, образующим борт, боковой наружный край каждой секции транца может быть соединен с соответствующей кормовой оконечностью баллона посредством клеевого соединения, являющегося, как было отмечено выше, наиболее простым и надежным конструктивным выполнением.
Конструктивно простым и надежным выполнением соединения секций транца друг с другом является, например, выполнение, при котором обе секции транца соединены между собой посредством съемной скобы, имеющей П-образное поперечное сечение, установленной на секции транца сверху и охватывающей участки наружной и внутренней поверхности каждой секции транца, при этом скоба закреплена на секциях транца посредством резьбовых соединительных элементов.
С целью обеспечения лучшей герметичности соединений элементов лодки и предотвращения попадания воды через возможные зазоры в месте соединения секций транца между собой транец может быть снабжен элементом (обычно называемым «фартуком»), выполненным из эластичного водонепроницаемого материала и приклеенным по внутренней поверхности каждой секции транца вдоль ее внутренней боковой кромки, а также по участку внутренней поверхности кормовых секций, примыкающему к месту соединения секций транца, при этом ширина указанного элемента обеспечивает возможность складывания секций транца внутрь лодки.
о
С целью обеспечения бльшего объема внутреннего пространства носовой части лодки (за счет увеличения ширины носовой части корпуса лодки), что может рассматриваться как актуальный фактор для плавсредств, предназначенных для отдыха на воде, с каждой носовой секцией корпуса может быть соединена дополнительная секция корпуса, которая расположена вдоль наружной боковой кромки носовой секции и соединена с указанной наружной кромкой.
Для предотвращения проникновения воды через места стыков соединенных между собой секций корпуса лодки (т.е. для обеспечения требуемой степени герметичности указанных соединений) все соединения секций корпуса между собой могут быть выполнены с помощью эластичного водонепроницаемого материала, приклеенного к поверхностям соединяемых секций как с внутренней, так и с наружной стороны лодки. Как уже отмечалось ранее, такое соединение является наиболее простым и надежным конструктивным решением, а клеевое соединение, являющееся неразъемным, обеспечивает цельность конструкции лодки.
С целью повышения технологичности и упрощения изготовления складной лодки секции корпуса лодки могут быть выполнены из листового материала.
Надувной баллон, образующий борт лодки, может быть соединен с корпусом посредством клеевого соединения, что, как уже отмечалось выше, является наиболее простым и надежным выполнением. При этом для повышения жесткости и надежности конструкции лодки в рабочем состоянии и повышения степени защиты от проникновения воды через место соединения клеевое соединение баллона с корпусом выполнено вдоль всей линии контакта баллона с корпусом.
Обычно при разработке конструкций лодок класса RIB с целью снижения  сопротивления воды при движении судна (для достижения более высокой скорости) обеспечивают форму корпуса (днища), позволяющую минимизировать гидродинамическое сопротивление при движении лодки, что обуславливает выполнение корпуса без выступающих частей (которые увеличивают лобовое гидродинамическое сопротивление), с обтекаемыми обводами. Поэтому при выполнении носовой части корпуса состоящей из двух секций, соединенных между собой по килевой линии лодки внутренними боковыми кромками, оптимальным будет выполнение, при котором расстояние между линией соединения внутренних боковых кромок носовых секций и основной линией лодки уменьшается или остается постоянным в направлении от носа к корме по всей протяженности указанной линии соединения носовых секций.
Графические материалы содержат пример конкретного выполнения складной жесткой надувной лодки (схематичные изображения).
На фиг. 1 представлено схематичное изображение лодки в рабочем состоянии (лодка разложена, баллон надут), вид сверху.
На фиг. 2 представлено схематичное изображение корпуса лодки (без надувного баллона), вид сверху, показаны кромки секций корпуса и транца.
На фиг. 3 представлена схема развертки (раскроя) секций корпуса и транца лодки.
На фиг. 4 представлено схематичное изображение лодки, вид сбоку (без надувного баллона).
На фиг. 5 схематично показано сечение по плоскости А-А фиг. 2.
На фиг. 6 схематично показано сечение по плоскости Б-Б фиг. 2.
На фиг. 7, 8, 9 схематично показаны этапы складывания лодки при сдутом баллоне (баллон не показан), пунктирными стрелками показано направление укладывания секций: на фиг. 7 - поперечное складывание секций транца на кормовые секции корпуса, на фиг. 8 - поперечное складывание кормовых секций корпуса на носовые секции корпуса, на фиг. 9 - продольное складывание носовых и кормовых секций в пакет.
Складная жесткая надувная лодка содержит жесткий корпус 1, надувной баллон 2, образующий борт лодки, и транец 3 (фиг. 1).
В представленном примере выполнения корпус 1 образован двумя носовыми секциями - левой 4 и правой 5, двумя кормовыми секциями - левой 6 и правой 7, а также двумя дополнительными секциями носовой части - левой 8 и правой 9 (фиг. 1, 2).
Секция 8 по всей длине своей внутренней кромки 10 соединена с наружной кромкой 11 секции 4, а секция 9 соединена по всей длине своей внутренней кромки 12 с наружной кромкой 13 секции 5 (фиг. 2). Следует отметить, что положение и стороны (левая, правая) принято определять относительно направления взгляда от кормы к носу.
Секции 4 и 5 соединены между собой по килевой линии L-L лодки по своим внутренним боковым кромкам, соответственно, 14 и 15. Кромки 14 и 15 являются симметричными относительно килевой линии, и каждая из них представляет собой выпуклую кривую (фиг. 3). Под выпуклой кривой понимают кривую, которая лежит по одну сторону от любой касательной прямой [интернет-страница: https://ru.wikipedia.org/wiki/Выпуклая_кривая].
Геометрия (кривизна) выпуклых кромок 14 и 15 определяется экспериментальным путем так, чтобы при их соединении между собой была обеспечена требуемая геометрия носовой оконечности лодки (форштевня) и обводов корпуса. Такое выполнение обеспечивает возможность складывания лодки (в пакет) для транспортировки и/или хранения, а соединение носовых секций по криволинейным кромкам обеспечивает напряженное состояние корпуса, благодаря чему обеспечивается жесткость корпуса лодки в рабочем состоянии (то есть в разложенном состоянии, при надутом баллоне и закрепленном транце).
Согласно принятым определениям килевой линией называется линия пересечения днищевой части теоретической поверхности корпуса с диаметральной плоскостью; основной линией называется линия пересечения основной и диаметральной плоскостей; диаметральной плоскостью называется вертикальная плоскость, проходящая вдоль корпуса судна и делящая его теоретическую поверхность на две симметричные части; основной плоскостью называется горизонтальная плоскость, проходящая через нижнюю точку килевой линии корпуса [интернет-страница: https://flot.com/publications/books/shelf/chainikov/6.htm].
Кромки 14, 15 могут быть выполнены в виде строго выпуклых кривых (то есть без прямолинейных отрезков). Также кромки 14, 15 могут быть выполнены, как показано на фиг. 3, когда каждая из кромок 14, 15 включает строго выпуклый участок (соответственно 14.1 и 15.1) и прямолинейный участок (соответственно 14.2 и 15.2). Соединение между собой изогнутых участков 14.1 и 15.1 кромок 14 и 15 формирует изогнутый участок f килевой линии (фиг. 4) и обеспечивает напряженное состояние носовых секций корпуса (необходимое для жесткости конструкции лодки), а прямолинейный отрезок, получаемый при соединении участков 14.2 и 15.2 обеспечивает при продольном складывании носовых секций лодки навстречу друг другу с уложенными на них кормовыми секциями возможность формирования более компактного по высоте пакета. В представленном примере расстояние от линии соединения изогнутых участков 14.1 и 15.1 кромок 14 и 15 (фиг. 4, участок f) до основной линии ОЛ лодки (фиг. 4) уменьшается в направлении от носа к корме по всей протяженности участка f, а расстояние между основной линией ОЛ лодки и линией соединения прямолинейных участков 14.2 и 15.2 кромок 14 и 15 остается постоянным. Таким образом, расстояние между линией соединения внутренних боковых кромок носовых секций и основной линией лодки уменьшается или остается постоянным в направлении от носа к корме по всей протяженности указанной линии соединения носовых секций.
Как показано на схеме раскроя секций лодки (фиг. 3) кромки 10, 12 дополнительных секций 8, 9 и соответствующие кромки 11, 13 носовых секций 4, 5 выполнены в виде вогнутых кривых, что обеспечивает возможность формирования выпуклой формы носовой оконечности лодки при соединении секций по указанным кромкам, а также обеспечивает жесткость корпуса (носовой части) в результате создания напряженного состояния элементов корпуса, соединяемых по криволинейным кромкам. Использование дополнительных секций 8 и 9 позволяет увеличить ширину носовой части корпуса лодки, что актуально для плавсредств, предназначенных для отдыха на воде (прогулочных, туристических и т.п.), при этом дополнительно увеличив жесткость носовой оконечности лодки.
Кормовые секции 6 и 7 соединены между собой по килевой линии L-L лодки по своим внутренним боковым кромкам, соответственно, 16 и 17, которые выполнены прямолинейными.
Кормовые секции 6 и 7 своими передними кромками 18 и 19 соединены с носовыми секциями 4 и 5 по их задним кромкам, соответственно, 20 и 21. В представленном примере выполнения соединение носовых и кормовых секций выполнено внахлест: кормовые секции 6 и 7 расположены поверх соответствующих им носовых секций 4 и 5 (фиг. 5). В частности, в месте соединения носовых и кормовых секций левая 4 и правая 5 носовые секции имеют опорные площадки (участки) 22 и 23. В разложенном состоянии лодки на эти участки опираются кормовые секции 6 и 7 своими участками вдоль передних кромок 18 и 19, что обеспечивает дополнительное повышение жесткости конструкции лодки в рабочем состоянии.
Левая 6 и правая 7 кормовые секции соединены своими задними кромками 24 и 25 с соответствующими левой 26 и правой 27 секциями транца 3 по нижним кромкам (краям) 28 и 29 указанных секций 26 и 27 транца, при этом в рабочем состоянии лодки каждая из секций транца своим нижним краем установлена на верхнюю поверхность соответствующей кормовой секции корпуса, что обеспечивает дополнительное повышение жесткости соединения (фиг. 6).
Секции 6 и 7 выполнены со срезами 32 и 33 со стороны передней части кромок 16 и 17 (фиг. 2, 3), что при складывании лодки обеспечивает возможность более близкого сведения сложенных продольно (по килевой линии) носовых секций, охватывающих сложенные продольно кормовые секции (после поперечного складывания кормовых секций 6 и 7 с носовыми 4 и 5) на участке, в котором соединяются вместе носовые и кормовые секции, что, в свою очередь, обеспечивает возможность более плотного складывания секций лодки в пакет. В представленном примере срезы 32 и 33 выполнены в виде прямолинейных отрезков, так как такое конструктивное выполнение является наиболее простым и технологичным.
Передние кромки 18 и 19 секций 6 и 7 выполнены скошенными (непосредственно от точек их соединения со срезами 32 и 33) в направлении к соответствующим наружным боковым кромкам 34 (секции 6) и 35 (секции 7), что также позволяет уменьшить толщину пакета при продольном складывании секций лодки. Кромки 18 и 19 выполнены прямолинейными, при этом каждая из кромок 18, 19 расположена под углом α (фиг. 2, 3) к соответствующей задней кромке 20, 21 носовой секции (то есть к поперечной вертикальной плоскости). Такое выполнение позволяет при продольном складывании секций корпуса приподнять задние кромки кормовых секций, совершив угловой поворот кормовых секций в диаметральной плоскости лодки в пределах указанного угла, что обеспечивает возможность более плотного (по толщине пакета) продольного складывания секций лодки. Величину угла α подбирают опытным путем так, чтобы минимизировать габариты лодки в сложенном состоянии по высоте и толщине пакета. По результатам отработки опытных образцов рекомендовано выбирать угол α равным (5 ÷ 10)º.
Надувной баллон 2, образующий борт лодки, соединен с корпусом 1, образованным секциями 4 - 9, путем приклеивания  баллона к верхнему краю корпуса вдоль всей линии контакта баллона с корпусом (то есть по всей длине верхнего края корпуса).
Транец 3 установлен между кормовыми оконечностями 37 и 38 баллона 2 (фиг. 1, 2): боковым краем 39 секция 26 транца приклеена к кормовой оконечности 37 баллона 2, боковым краем 40 секция 27 транца приклеена к кормовой оконечности 38 баллона 2. Секции 26 и 27 транца 3 соединены между собой неподвижно. В представленном примере выполнения секции 26 и 27 транца 3 соединены между собой с помощью разъемного соединения - накидной съемной скобы 41 (фиг. 1), которая имеет П-образное поперечное сечение, установлена на секции 26, 27 сверху и охватывает участки наружной и внутренней поверхности каждой секции транца. Скоба 41 фиксируется на секциях 26, 27 транца посредством резьбовых соединительных элементов (на фиг. не показаны), тем самым обеспечивая неподвижное положение секций 26 и 27 относительно друг друга, при этом внутренние боковые кромки 43 и 44 транцевых секций 26 и 27 соприкасаются друг с другом. Также возможны и иные конструктивные решения жесткой фиксации положения транцевых секций относительно друг друга, например, с помощью мотора, который может быть жестко закреплен одновременно на обеих секциях 26 и 27.
Таким образом, баллон 2 и закрепленный между его кормовыми оконечностями 37, 38 транец 3 образуют замкнутый контур по периметру корпуса лодки, что (наряду с соединением носовых секций корпуса по криволинейным выпуклым кромкам) необходимо для обеспечения жесткости конструкции лодки.
Для предотвращения попадания воды внутрь лодки через зазор между кромками 43 и 44 на внутренних поверхностях транцевых секций вклеен защитный элемент - фартук 45, выполненный из эластичного водонепроницаемого материала и перекрывающий со всех сторон (по всему периметру) участок вокруг кромок 43 и 44. Ширина фартука подбирается достаточной для свободного укладывания секций транца на кормовые секции корпуса при складывании лодки, т.е. провис фартука позволяет верхним углам транцевых секций расходиться при складывании.
Соединения секций корпуса между собой и с секциями транца выполнены гибкими, с помощью проклеивания мест соединений эластичным водонепроницаемым армированным материалом S как с внутренней стороны лодки, так и с наружной стороны лодки (фиг. 2, 5, 6). Также с помощью эластичного водонепроницаемого материала осуществляют соединение (склейку) баллона с корпусом и с секциями транца. В качестве соединительного материала может быть использована, например, лента армированного ПВХ, обычно применяемая для соединения (склеивания) отдельных частей лодок класса RIB и приклеиваемая к соединяемым частям, например, клеем Bostik Vinicol 1520. Свойства материала лент и характеристики клея обеспечивают требуемую степень водонепроницаемости, прочность и другие характеристики соединений, соответствующие предъявляемым требованиям для судов такого класса, а также гибкость соединений при складывании лодки. Ширина лент S подбирается такой, чтобы исключить наличие открытых (непроклеенных) зазоров между кромками соединяемых элементов конструкции.
Соединение кормовых секций 6 и 7 корпуса 1 с секциями 26 и 27 транца 3 выполнено с помощью лент S (фиг. 2, 6) таким образом, что при сдутом баллоне 2 и разъединении транцевых секций 26 и 27 между собой при снятии накидной скобы 41 обеспечена возможность складывания (по месту соединения кромок 24 и 25 с соответствующими кромками 28 и 29) секций транца на соединенные с ними кормовые секции. Соединение кормовых секций 6 и 7 с носовыми секциями 4 и 5 выполнено с помощью лент S (фиг. 2, 5) таким образом, что обеспечивается возможность складывания (по месту соединения кромок 18 и 19 с соответствующими кромками 20 и 21) кормовых секций на носовые внутрь лодки. При этом кормовые секции 6 и 7 соединены между собой так, что они имеют возможность складывания по месту соединения кромок 16 и 17 (вдоль килевой линии) наружу лодки, т.е. навстречу друг другу своими наружными поверхностями (со стороны днища корпуса), а носовые секции 4 и 5 соединены между собой так, что они имеют возможность складывания по месту соединения кромок 14 и 15 (вдоль килевой линии) внутрь лодки (на фиг. 2 лента S в местах склейки секций 4, 6 с секциями 5, 7 отдельно не обозначена). Дополнительные секции 8 и 9 соединены по соответствующим кромкам с секциями 4 и 5 также с помощью проклеивания мест соединения лентами из эластичного водонепроницаемого армированного материала (на фиг. 2 лента S в местах склейки секций 8, 9 с секциями 4, 5 отдельно не обозначена), причем при складывании лодки дополнительные секции 8, 9 складываются наружу лодки к носовым секциям 4 и 5 соответственно.
Для изготовления секций корпуса лодки применяется листовой материал. Это может быть, например, алюминиевый сплав. Однако для корпусов лодок класса RIB более предпочтительно использование листов из стеклопластика или АБС-пластика, обладающего необходимыми прочностными характеристиками, а также упругостью, что требуется для выполнения соединения носовых секций по криволинейным кромкам.
Транцевые секции 26, 27 могут быть выполнены из тех же материалов, что и корпус, или, например, из влагостойкой фанеры.
Баллон 2 изготовлен из водогазонепроницаемого эластичного материала, например, армированного ПВХ и т.п. Надувной баллон обычно выполнен из нескольких отсеков (например, четырех), что направлено на повышение живучести судна. Рабочее давление газа в баллоне обычно составляет 0,25атм.
Лодка представляет собой цельную неразборную складную конструкцию, жесткость которой в рабочем состоянии обеспечивается совокупностью следующих факторов:
напряженным состоянием упругих листов носовых секций 4 и 5, а также 8 и 9 корпуса 1 за счет их соединения между собой по криволинейным кромкам (с помощью склеивания лентами S из эластичного водонепроницаемого армированного материала), как было описано выше, при этом носовые секции 4, 5 соединены с помощью склеивания лентами S с кормовыми секциями 6, 7;
образованием замкнутого контура по периметру корпуса лодки за счет приклеенного к верхней части корпуса 1 надувного баллона 2, между кормовыми оконечностями которого установлен транец 3, причем неподвижно соединенные между собой секции 26 и 27 транца своими боковыми краями 39 и 40 неразъемно соединены (склеены) с кормовыми оконечностями 37 и 38 надувного баллона, а нижние края 28 и 29 секций 26 и 27 транца  соединены с задними кромками 24 и 25 кормовых секций 6 и 7 корпуса.
Функционирование заявляемой складной жесткой надувной лодки осуществляется следующим образом.
В сложенном состоянии лодка представляет собой пакет из компактно сложенных секций корпуса 1 и транца 3, а также сдутого баллона 2. Весла, сидение и дополнительные принадлежности могут быть упакованы в отдельную сумку.
Из сложенного состояния лодку сначала раскладывают по продольному сгибу корпуса (по килевой линии), по которому соединены правые и левые секции, затем раскладывают по поперечному сгибу соединения кормовых секций с носовыми, затем раскладывают секции транца и расправляют надувной баллон, накачивают надувной баллон и соединяют секции транца между собой. Затем к транцу крепят мотор, устанавливают сидения и, при необходимости, дополнительные принадлежности. Соединение элементов лодки с помощью проклеивания лентами из эластичного водонепроницаемого армированного материала исключает попадание воды внутрь лодки (герметизирует стыки). Лодка в разложенном состоянии, с надутым баллоном и установленным мотором готова к эксплуатации.
По завершении водной прогулки, путешествия, рыбной ловли и т.п. лодку требуется компактно сложить для транспортировки и/или хранения.
Складывание лодки осуществляется в следующем порядке.
Если на транце 3 был закреплен мотор, его снимают.
Затем сдувают баллон 2, образующий борт лодки, и снимают накидную скобу 41, разъединяя между собой секции 26 и 27 транца 3, после чего соединения элементов лодки можно складывать по местам их соединений.
Секции 26 и 27 транца складывают внутрь лодки на кормовые секции 6 и 7 корпуса (фиг. 7). Складывание каждой секции транца происходит по месту ее соединения с кормовой секцией, выполненного с помощью эластичного водонепроницаемого материала. На внутреннюю поверхность корпуса укладывают сдутый баллон 2, расправляют его.
Затем кормовые секции 6 и 7 с уложенными на них транцевыми секциями 26 и 27 складывают на внутреннюю (палубную) поверхность носовых секций 4 и 5 (фиг. 8). Складывание производят в поперечном направлении по месту соединения кормовых секций 6, 7 с носовыми секциями 4, 5 (то есть по месту соединения кромок 18, 19 с кромками 20, 21).
Затем уже сложенную в поперечном направлении лодку складывают продольно по килевой линии по месту соединения левых и правых секции корпуса (по месту соединения кромки 14 с кромкой 15 и кромки 16 с кромкой 17) таким образом, что носовые секции располагаются снаружи кормовых секций и охватывают их, при этом кормовые секции складываются навстречу друг другу своими наружными (днищевыми) поверхностями, а носовые секции складываются навстречу друг другу своими внутренним (палубными) поверхностями (фиг. 9).
Дополнительные секции 8 и 9 корпуса складываются наружу лодки к носовым секциям 4 и 5.
После складывания лодки в пакет она упаковывается в чехол, который затягивается крепежными ремнями. Лодка готова к транспортировке и последующему хранению.
Предлагаемое выполнение носовых и кормовых секций корпуса лодки и их соединение между собой позволяет обеспечить складывание секций лодки в поперечном и продольном направлении так, как описано выше, при этом выполнение транца из двух секций и их соединение с кормовыми секциями корпуса обеспечивает возможность складывания секций транца на кормовые секции (с целью большей компактности пакета при сохранении цельной конструкции лодки). Кроме того, как было отмечено ранее, выполнение передних кромок 18 и 19 кормовых секций скошенными в направлении к наружным боковым кромкам 34 и 35 кормовых секций обеспечивает угловой люфт и позволяет в процессе складывания лодки приподнять задние кромки кормовых секций в диаметральной плоскости лодки в пределах двойной величины угла скоса α, что дополнительно обеспечивает возможность более плотного (по толщине пакета) продольного складывания секций лодки, а выполнение срезов 32 и 33 со стороны передней части боковых внутренних кромок 16, 17 кормовых секций позволяют более свободно войти сложенным кормовым секциям между сложенными носовыми секциями на участке соединения секций 4, 5, 6, 7 (т.е. способствует уменьшению заклинивания сложенных кормовых секций 6 и 7 в промежутке между сложенными носовыми секциями 4 и 5), а значит, способствует дополнительному уменьшению толщины пакета сложенной лодки.
При этом жесткость конструкции лодки в рабочем состоянии обеспечивается напряженным состоянием секций носовой части корпуса за счет их соединения между собой по криволинейным кромкам, а также, наряду с указанным фактором, образованием замкнутого контура по периметру корпуса лодки приклеенным к верхней части корпуса надувным баллоном, образующим борт, и закрепленным между его кормовыми оконечностями транцем, причем в предлагаемом техническом решении не требуется применение дополнительных конструктивных элементов (шпангоутов, банок, пайолов) для обеспечения необходимой жесткости конструкции.
Таким образом, заявляемая складная лодка представляет собой цельное неразборное жесткое надувное плавсредство, имеющее возможность компактного складывания с целью транспортировки и/или хранения. При этом заявляемое техническое решение обеспечивает по сравнению с прототипом возможность не только поперечного, но и продольного складывания элементов лодки, что существенно уменьшает габариты плавсредства в сложенном состоянии, а также обеспечивает повышение жесткости конструкции лодки в рабочем состоянии за счет предложенного выполнения соединения носовых секций по криволинейным кромкам.
В рабочем состоянии конструкция лодки обеспечивает необходимые характеристики жесткости, прочности, плавучести судна. Были проведены испытания опытных образцов складных жестких надувных лодок, изготовленных согласно заявляемому техническому решению, результаты которых подтвердили соответствие изготовленных образцов требованиям по безопасности, установленным действующими нормативными документами в отношении плавсредств данного класса: ГОСТ Р 53446-2009, ГОСТ Р 53447-2009, ГОСТ Р 53448-2009 - Лодки надувные. Часть 1, 2, 3.