БЕЗЭКИПАЖНЫЙ ПАРУСНЫЙ ТРИМАРАН

Полезная модель относится к области судостроения, в частности, к конструкции безэкипажных парусных судов, предназначенных для выполнения и обеспечения работ в любом районе мирового океана в области морских инженерных изысканий, обеспечения мультиагентского взаимодействия и морских телекоммуникаций, а также экологического мониторинга окружающей среды, на реке и в море.
Известен парусный тримаран, содержащий корпус, соединенный с боковыми поплавками, поперечными балками сегментного профиля, обращенного дугообразной выпуклостью вниз, с двухщелевыми закрылками, которые соединены с балками известными тросотелескопическими приспособлениями, тросы которых пропущены в блоки и через быстроразъемные соединения присоединены к ползуну, фиксируемому в направляющей на грота-гике с помощью фиксатора (а.с. SU №1749117, 1992 г.). Однако данный тримаран обладает малой автономностью и ограниченным районом плавания, требует обязательного наличия экипажа.
Наиболее близким по совокупности признаков к заявляемой полезной модели является безэкипажное парусное судно (прототип), содержащее корпус, снабженный рулем и килем и выполненный полым, герметичным, обтекаемой формы, снабженный парусом в виде жесткого крыла и блоком локационной связи, корпус выполнен из композита на смоляной матрице, армированной стекловолокном, и имеет ряд герметичных отсеков с техническим оборудованием, блок управления судном с интегрированным искусственным интеллектом и модулем интеллектуального телематического комплекса, парус в виде жесткого крыла состоит из секций, установлен и подвижно закреплен в середине верхней части корпуса с возможностью свободного осевого вращения и выполнен из композитного материала на смоляной матрице, армированной стекловолокном, снабжен управляемыми флаперонами и закрылками, в нижней внутренней части паруса жестко закреплены блок управления и механизм управления парусом и его элементами, связанные электрически с блоком управления судном, на внешних поверхностях паруса жестко закреплены солнечные батареи, выполненные в виде панелей, киль из аналогичного композитного материала жестко закреплен в нижней части корпуса, выполнен в виде съемного модуля и снабжен гидроакустическим оборудованием, руль подвижно закреплен на корпусе с возможностью его осевого вращения на 360°, в кормовой внутренней части корпуса размещен блок управления рулем, электрически связанный с блоком управления судном (патент RU №184588, 2018 г.).
Недостатками данного плавсредства являются малая энерговооруженность и грузоподъемность, а также недостаточная остойчивость при полной загрузке.
Техническая задача - создание безэкипажного парусного тримарана для выполнения и обеспечения работ во внутренних водоемах и акваториях морей и океанов в области морских инженерных изысканий, обеспечения мультиагентского взаимодействия и морских телекоммуникаций, а также экологического мониторинга окружающей среды.
Технический результат - повышение грузоподъемности парусного судна за счет совершенствования конструкции.
Он достигается тем, что в известном устройстве, содержащем корпус, снабженный рулем и килем и выполненный полым, герметичным, обтекаемой формы, парус в виде жесткого крыла, блок локационной связи, корпус выполнен из композита на смоляной матрице, армированной стекловолокном, и имеет ряд герметичных отсеков с техническим оборудованием, блок управления судном с интегрированным искусственным интеллектом и модулем интеллектуального телематического комплекса, парус в виде жесткого крыла состоит из секций, свободно вращается и выполнен из композитного материала на смоляной матрице, армированной стекловолокном, снабжен управляемыми флаперонами и закрылками, в нижней внутренней части паруса жестко закреплены блок управления и механизм управления парусом и его элементами, связанные электрически с блоком управления судном, на внешних поверхностях паруса жестко закреплены солнечные батареи, выполненные в виде панелей, киль из аналогичного композитного материала жестко закреплен в нижней части корпуса, выполнен в виде съемного модуля и снабжен гидроакустическим оборудованием, руль подвижно закреплен на корпусе с возможностью его осевого вращения на 360°, в кормовой внутренней части корпуса размещен блок управления рулем, электрически связанный с блоком управления судном, имеется три корпуса, один центральный и два боковых, жестко соединенных поперечным трамплином из аналогичного композитного материала.
Конструкция безэкипажного парусного тримарана (БПТ), включающая три корпуса, жестко соединенных поперечным трамплином, способствует повышению грузоподъемности устройства и его начальной остойчивости, обладает меньшей амплитудой колебаний относительно водной поверхности, что позволяет устанавливать на БПТ дополнительное научно-исследовательское оборудование. Центральный корпус имеет также возможность крепления научно-исследовательских глубинных буев и зондов для их транспортировки и сброса.
На чертеже изображен безэкипажный парусный тримаран.
Устройство содержит центральный корпус 1 и два боковых корпуса 2, жестко соединенных поперечным трамплином 3, установленный и подвижно закрепленный на нем парус 4 в виде жесткого крыла, состоящий из секций 5, снабженный флаперонами 6 и закрылками 7, киль 8, жестко закрепленный в нижней части центрального корпуса 1, руль 9, подвижно закрепленный в кормовой части центрального корпуса 1. В герметичном отсеке (на чертеже не показан) центрального корпуса 1 размещен блок управления тримараном (на чертеже не показан) с интегрированным искусственным интеллектом и модулем интеллектуального телематического комплекса. В нижней внутренней части паруса 4 жестко закреплены блок управления (на чертеже не показан) и механизм управления (на чертеже не показан) парусом 4 и его элементами 6 и 7, а также блок локационной связи (на чертеже не показан), на внешних поверхностях паруса 4 жестко закреплены солнечные батареи 10. В кормовой внутренней части центрального корпуса 1 размещен блок управления (на чертеже не показан) руля 9.
Устройство работает следующим образом. БПТ может спускаться на воду с помощью подъемного крана грузоподъемностью не более 4 тонн или на специальных тележках с кильблоками. После спуска тримарана на воду, парус 4 разворачивается во флюгерное положение с помощью флаперонов 6 и закрылок 7. Затем оператор дистанционно настраивает и калибрует все необходимые приборы и датчики, участвующие в исследованиях и управлении БПТ. После программных тестов и калибровки оборудования, БПТ отходит от причала самостоятельно или буксируется до места старта или точки начала исследований. Солнечные батареи 10 подают питание на штатные блоки и оборудование, необходимое для управления БПТ и работы технического оснащения. Во время движения тримарана блоки управления с помощью специальных программ на основе нейросетей управляют безэкипажным тримараном и принимают решение для соблюдения правил безопасного судоходства. Обнаружение препятствий и помех происходит с помощью оборудования, входящего в состав системы машинного зрения и расположенного в киле 8. Управление движением БПТ происходит с учетом взаимного положения руля 9 и паруса 4. Курс безэкипажного тримарана определяется дистанционно оператором или заранее заложенной программой исследований. По окончании исследований или выполнения программы, заданной оператором, БПТ самостоятельно возвращается в заданную точку или в зону подбора. Информация о выполнении задач исследований, а также о месте положения передается с помощью блока локационной связи.
БПТ может выполнять исследования в течение 12 месяцев. Этот период обусловлен необходимостью осмотра корпуса и оборудования безэкипажного тримарана, а также удаления последствий обрастания корпуса и очистки датчиков от биологической массы. Кроме того, предлагаемое судно может нести подводный автономный аппарат для дополнительных исследований различных параметров подводных объектов и окружающей среды. Усовершенствованная конструкция судна позволяет исследовать мелководные транзитные зоны мирового океана, а также дает возможность увеличивать площадь паруса.
Положительный эффект предлагаемого устройства - предлагаемое устройство позволяет повысить грузоподъемность парусного судна.