ГИДРОВОЛНОВОЕ СУДНО
HYDROWAVE VESSEL

Устройство относится к судостроению, в частности к производству штормоустойчивых гидроволновых судов.
Известна горизонтальная пластина [1], неподвижно закрепляющаяся к корпусу под водой для повышения штормоустойчивости судна.
Известно мобильное плавающее судно [2], содержащее большое плавающее тело, движитель и находящиеся под водой твердую пластину и висящую платформу.
Известно поплавковое судно [3], содержащее центральный подводный корпус, связанный с двумя группами бортовых восьми поплавков двумя подвижными несущими вертикальными стойками посредством разъемных замковых соединений. Данное техническое решение выбрано в качестве прототипа.
Существенным недостатком прототипа является использование в конструкции сложных в изготовлении, ненадежных в работе и неудобных в эксплуатации продольных и поперечных коромысел с поплавками. Горизонтальные волны действуют на положения коромысел и поплавков, что отрицательно сказывается на скорости движения устройства. Также недостатком прототипа является то, что, поскольку подводный корпус удерживается на глубине массой надводной части, при достаточном крене возможно опрокидывание устройства. Кроме этого, неустойчивость конструкции снижает маневренность управления. Для создания устройства требуется большое количество материалов, что увеличивает стоимость изготовления устройства и стоимость перевозки грузов и пассажиров.
Задачами предлагаемого устройства являются реализация отсутствия качки при любом волнении воды, повышение штормоустойчивости и надежности работы устройства, увеличение скорости движения и эффективности использования энергоресурсов, улучшение маневренности управления, исключение возможности опрокидывания устройства, а также достижение простоты изготовления, удобства в эксплуатации и снижения стоимости перевозки грузов и пассажиров.
Задачи решаются следующим образом. К нижней части вертикального стержня прикрепляется груз, а в верхней части стержня размещается с возможностью возвратно-поступательного движения вдоль стержня поплавок. При этом к вертикальному стержню для увеличения сопротивления воды при перемещении стержня в вертикальном направлении закрепляется корпус. Поплавок должен быть размещен на вертикальном стержне с использованием элемента, амортизирующего колебания волн. Поплавок может быть выполнен имеющим закругленную форму и размещен на стержне с использованием вертикальных направляющих, исключающих поворот поплавка вокруг вертикальной оси. Стержень может быть размещен внутри вертикального сквозного отверстия, выполненного в поплавке. При этом сквозное отверстие поплавка и стержень могут иметь круглое поперечное сечение в горизонтальной плоскости. Возможность возвратно-поступательного движения поплавка вдоль вертикального стержня может быть обеспечена опорными роликами, размещенными на поплавке и опирающимися на поверхность стержня. Элемент, амортизирующий колебания волн, может быть выполнен с использованием, по меньшей мере, одного фрикционного, гидравлического или газового демпфера. Кроме этого, элемент, амортизирующий колебания волн, может быть выполнен с использованием, по меньшей мере, одной пары расположенных одноименными полюсами друг к другу магнитов. Корпус может быть выполнен в виде пластины. В любой части конструкции может быть установлен, по меньшей мере, один узел генерации, преобразования, потребления или аккумулирования электрической энергии. Вертикальный стержень может быть выполнен в виде герметичной трубы. При этом вертикальный стержень может быть оснащен, по меньшей мере, одним приспособлением спуска и подъема, выполненным в виде лестницы или лифта. Для размещения оборудования и пассажиров в надводной части конструкции может быть выполнена, по меньшей мере, одна платформа. Груз может быть выполнен в виде герметичной емкости. При этом груз может быть сообщен с вертикальным стержнем. В любой части конструкции может быть установлен, по меньшей мере, один насос, выполненный с возможностью закачки/откачки воды для увеличения/снижения массы груза. Корпус может быть выполнен в виде герметичной емкости. При этом корпус может быть сообщен с вертикальным стержнем и оснащен системами освещения, вентиляции, контроля температуры. Груз, вертикальный стержень, корпус и элемент, амортизирующий колебания волн, должны обладать отрицательной плавучестью, меньшей, чем положительная плавучесть поплавка. Для транспортировки устройства в любой части конструкции может быть установлен, по меньшей мере, один движитель. При этом поплавок и груз могут быть выполнены имеющими форму торпеды, а корпус выполнен в виде герметичного фюзеляжа и крыльев, обеспечивающих управление устройством. Кроме этого, в любой части конструкции может быть размещена, по меньшей мере, одна кабина управления устройством. К нижней части стержня может быть прикреплен, по меньшей мере, один груз, а в верхней части стержня размещен с возможностью возвратно-поступательного движения вдоль стержня, по меньшей мере, один поплавок, при этом к вертикальному стержню для увеличения сопротивления воды при перемещении стержня в вертикальном направлении закреплен, по меньшей мере, один корпус, причем поплавок размещен на вертикальном стержне с использованием, по меньшей мере, одного элемента, амортизирующего колебания волн. Корпус может быть закреплен, по меньшей мере, к одному вертикальному стержню.
Предлагаемое устройство содержит вертикальный стержень, прикрепленный к нижней части стержня груз, размещенный в верхней части стержня с возможностью возвратно-поступательного движения вдоль стержня поплавок, закрепленный к вертикальному стержню для увеличения сопротивления воды при перемещении стержня в вертикальном направлении корпус, причем поплавок размещен на вертикальном стержне с использованием элемента, амортизирующего колебания волн.
На фиг.1 представлен общий вид предлагаемого устройства. На фиг.1-6 показаны схемы устройства, содержащего вертикальный стержень (1), груз (2), поплавок (3), корпус (4) и элемент (5), амортизирующий колебания волн. На фиг.1-2 показаны схемы устройства, корпус которого выполнен в виде пластины. На фиг.3-4 показаны схемы устройства, вертикальный стержень которого выполнен в виде герметичной трубы и оснащен лестницей, а корпус выполнен в виде герметичной емкости и сообщен со стержнем. На фиг.5-6 показаны схемы устройства, на вертикальном стержне которого установлен движитель, поплавок и груз выполнены имеющими форму торпеды, а корпус выполнен в виде герметичного фюзеляжа и крыльев. На фиг.1, 3, 5 показан продольный разрез устройства, на фиг.2, 4, 6 показан вид устройства сверху.
Устройство работает следующим образом. При наличии волн поплавок (3) приобретает различные ускорения вдоль вертикального стержня (1). При этом элемент (5) амортизирует колебания волн, а корпус (4) увеличивает сопротивление воды при перемещении стержня в вертикальном направлении. Груз (2) обеспечивает нахождение центра массы устройства под водой. В результате вертикальный стержень удерживает постоянное положение относительно горизонтали при любом волнении воды.
По сравнению с известными техническими решениями эффект заключается в следующем. Достигается отсутствие качки при любом волнении воды, что улучшает штормоустойчивость даже при малых размерах устройства и позволяет осуществлять перевозки пассажиров без риска возникновения морской болезни. В конструкции не используются такие элементы, как рычаг, блоки, вследствие чего повышается надежность работы устройства.
В отличие от прототипа предлагаемое устройство имеет ряд преимуществ. Центр массы находится под водой, что исключает возможность опрокидывания устройства. Устройство перемещается в горизонтальном направлении прямолинейно независимо от волнения воды, что увеличивает скорость движения и эффективность использования энергоресурсов. Отсутствие влияния горизонтальных волн на движение устройства и использование крыльев улучшает маневренность управления. Для создания устройства требуется меньшее количество материалов, что важно для экономической составляющей производства. При этом достигаются простота изготовления, удобство в эксплуатации устройства, влияющие на снижение стоимости перевозки грузов и пассажиров.
Предлагаемое устройство позволяет обеспечить перевозку грузов и пассажиров, а также установку плавающих штормоустойчивых объектов промышленного производства морского базирования.
Источники информации
1. Патент на ПМ CN 200988570, 2006 г.
2. Патент на ИЗ CN 1631716, 2005 г.
3. Патент на ИЗ RU 2065370, 1996 г.