БЫСТРОХОДНЫЙ ГЛИССИРУЮЩИЙ КАТЕР

Полезная модель относится к судам, а именно, к глиссирующим катерам, применяемым для патрулирования, перевозки пассажиров и малых партий грузов в прибрежных районах морей, речных и других пресных водоемах, в т.ч. мелководных засоренных акваториях, а также для обеспечения выполнения работ и отдыха на воде.
Известно глиссирующее судно по авторскому свидетельству СССР №469631, опубликованное в бюллетене №17 от 05.05.75 г. данное судно имеет остроскулые кормовые обводы, килеватое днище и транцевую корму. Причем на участке его длины от мидель-шпангоута до транца по высоте борта расположены две острые скулы. При этом ширина корпуса судна, измеренная по нижней скуле, сужается к транцу и меньше ширины корпуса судна, измеренной по верхней скуле.
При глиссировании это судно имеет ходовой дифферент, создающий динамические силы поддержания и снижающий сопротивление движению на спокойной воде за счет уменьшения смоченной поверхности корпуса, в т.ч. благодаря сужению днищевой части корпуса к корме. Однако при движении с большой скоростью на волнении, волна смачивает и динамически воздействует на расширенную миделевую часть корпуса, резко увеличивая сопротивление движению, что приводит к снижению скорости, уменьшению угла дифферента и последующему неустойчивому движению «дельфинированию», сопровождающемуся увеличением перегрузок.
Наиболее близким к заявляемому катеру является быстроходное глиссирующее судно по патенту РФ №2211167, опубликованному в бюллетене №24 от 27.08.03 года, имеющее остроскулые обводы, транцевую корму и килеватое днище. На днище корпуса в районе миделя и кормы выполнены соответственно миделевая и кормовая наделки, нижняя килеватая поверхность каждой из которых образует с днищем корпуса острый угол, направленный по ходу движения, причем ширина наделок меньше ширины корпуса, измеренной между острыми скулами, а ширина миделевой наделки меньше ширины кормовой наделки. Кроме того, в
носовой части судна до миделевой наделки установлена лыжа-волнолом, ширина которой меньше ширины миделевой наделки.
При этом наделки могут быть выполнены с уменьшающимся к корме углом килеватости β.
Данное техническое решение позволяет снизить перегрузки и сопротивление движению на волнении.
Вместе с тем при движении данного судна с кромок наклонных к бортам глиссирующих поверхностей наделок, имеющих угол килеватости, имеет место срыв набегающего потока и забрызгивание днища, что повышает сопротивление движению, снижает гидродинамические силы поддержания и не позволяет в полной мере обеспечить продольную устойчивость. Уменьшающийся к корме угол килеватости β обеспечивается за счет большего угла отклонения наделки в районе скулы, чем в диаметральной плоскости, что приводит к искривлению поверхности наделки и усложнению обшивки корпуса.
Задачей создания полезной модели является улучшение скоростных характеристик продольной и поперечной устойчивости, условий для работы водометных движителей и упрощение конструктивных форм наделок.
Поставленная цель достигается тем, что в скоростном глиссирующем катере, содержащем корпус с остроскулыми обводами, имеющий транцевую корму и килеватое днище, на котором выполнены носовая лыжа-волнолом, миделевая и кормовая наделки с нижней килеватой поверхностью, ширина каждой из которых меньше ширины корпуса, измеренной между острыми скулами, причем нижняя поверхность каждой из наделок образует с днищем корпуса острый угол, направленный по ходу движения. В соответствии с прилагаемым решением, на нижних боковых кромках наделок выполнены продольные реданы (выступы), продолжающиеся на днище корпуса впереди каждой из наделок, причем поверхность реданов может образовывать с поверхностью наделок угол с обратной килеватостью. При этом угол килеватости кормовой наделки не изменяется по ее длине.
Другим отличием, характеризующим частный случай выполнения полезной модели и способствующим выполнению поставленной задачи, является то, что
задняя торцевая стенка миделевой наделки имеет излом с образованием угла с вершиной в диаметральной плоскости, направленный по ходу движения.
Выполненные на боковых кромках наделок и днища корпуса продольные реданы формируют отклонение вниз набегающего потока, предотвращая забрызгивание. В результате этого увеличивается гидродинамическое давление в потоке, определяющее силы поддержания, уменьшается смоченная поверхность и снижается сопротивление движению. Очевидно также, что продольные реданы повышают продольную устойчивость при движении на высоких скоростях и на косом волнении, что снижает перегрузки. Не изменяющийся по длине кормовой наделки угол килеватости упрощает конструкцию днища, позволяя выполнить глиссирующие поверхности из плоских элементов, и упрощает установку водометных движителей, имеющих плоский фланец водозаборника. При этом уменьшение угла килеватости кормовой наделки по отношению к углу килеватости корпуса обеспечивается смещением точки примыкания наделки к корпусу в нос от ДП к скуле.
При движении катера за торцевой стенкой миделевой наделки происходит срыв потока и образование зоны пониженного давления. Это способствует интенсивному смешиванию воды с пузырьками воздуха. Предложенная форма задней торцевой стенки с изломом, смещает насыщенную воздухом зоны пониженного давления к носу, что улучшает условия работы водометных движителей, к которым поступают плотные потоки воды.
Вышеприведенные обоснования, а также испытания модели катера подтверждают достижение поставленной задачи.
Заявителю не известны из уровня техники на территории РФ средства того же назначения, содержащие совокупность существенных признаков, что и заявляется полезная модель.
Полезная модель иллюстрируется чертежами:
на фиг.1 показан глиссирующий катер, вид сбоку;
на фиг.2 показан вид на днище;
на фиг.3 - сечение А-А на фиг 1;
на фиг.4 - сечение Б-Б на фиг.1;
на фиг.5 - сечение В-В на фиг.2.
1
2
Глиссирующий катер включает корпус 1, имеющий острые скулы 2, килеватое днище 3, выполненные на днище наделки: кормовая 4 и миделевая 5. Нижняя килеватая поверхность 6 наделок образует с днищем 3 корпуса острые углы α и α (фиг.1), причем ширина кормовой наделки 4 меньше ширины корпуса, измеренной между острыми скулами 2, а ширина миделевой наделки 5 меньше ширины кормовой наделки (фиг.2).
1
2
На боковых кромках поверхности 6 выполнены продольные реданы 7 (выступы), продолжающиеся впереди наделок, на днище 3. Нижние килеватые поверхности 6 кормовой наделки 4 выполнены с постоянным по длине углом килеватости β, причем он меньше чем угол килеватости корпуса и угла килеватости миделевой наделки β.
Поверхности редана 7 и наделок 4 и 5 образуют угол с обратной килеватостью. Задняя торцевая стенка 8 миделевой наделки 5 выполнена с изломом в форме угла, вершина которого расположена в диаметральной плоскости, и направленного в сторону движения.
В носовой части катера установлена лыжа-волнолом 9, ширина которой меньше чем ширина миделевой наделки, имеющий небольшую килеватость нижней поверхности.
Корпус катера имеет транцевую корму 10. При движении в переходном к глиссированию режиме катер имеет дифферент. Причем в создании гидродинамических сил поддержания участвуют днище 3 и наделки 4 и 5, по мере увеличения скорости происходит отрыв потока от днища 3 и катер глиссирует при минимальном дифференте на наклонных к днищу поверхностях 6 наделок 4 и 5, являющихся центрами поддерживающих гидродинамических сил, разнесенных по длине корпуса. При этом реданы отклоняют набегающий поток от днища, предотвращая его забрызгивание. Это способствует дополнительному увеличению гидродинамических сил, обеспечивающих поддержание катера, что уменьшает площадь смоченной поверхности и пропорционально уменьшает сопротивление движению. Наделки с реданом обеспечивают также устойчивость движения катера и соответствующее уменьшение перегрузок, благодаря распределению поддерживающих сил по длине и минимальному ходовому дифференту вследствие этого.
При наличии волн лыжа 9 и наделки 4 и 5 с реданами 7, ширина которых ступенчато увеличивается, проходят волну, последовательно раздвигая ее, что обеспечивает более мягкое ее прохождение. Реданы 7 направляют движение, препятствуют боковым смещениям, облегчают прохождение волны и формируют устойчивый набегающий поток под днищем, стабилизирующий движение.
За торцевой стенкой 8 миделевой наделки 5 происходит срыв потока с образованием зоны пониженного давления, в которую подсасывается воздух и смешивается в виде пузырьков с водой. Выполнение торцевой стенки 8 с изломом в виде угла разделяет поток, направляет его части под углом навстречу друг другу, частично снижая скорость и повышая давление в указанной зоне. В результате уменьшается ширина и объем газонасыщаемой области сзади миделевой наделки и улучшаются условия работы водометных движителей, к которым поступают плотные потоки воды.