КАТАМАРАН

Полезная модель относится к плавсредствам для туризма, водного слалома и спортивного сплава по равнинным и горным рекам, в частности, к разборным спортивным и/или туристским катамаранам.
Общеизвестно, что значимыми факторами, характеризующими надежность и безопасность сплавных катамаранов, являются меры обеспечения безопасности при аварийных ситуациях, в том числе возможность обратной посадки экипажа с воды, работоспособность экипажа в случае потери/поломки весел, сохранность груза при перевороте, а также необходимая жесткость каркаса, аварийная плавучесть и управляемость при разгерметизации надувных отсеков гондол катамарана.
В большинстве имеющихся на рынке моделей эти вопросы не проработаны.
Так, из уровня техники известен разборный надувной катамаран, содержащий надувные поплавки, соединенные каркасом, имеющим продольные балки, жестко соединенные поплавками и стягивающие их сверху и с боков, а также поперечные балки, соединенные с продольными балками и надувными поплавками. Надувные поплавки сверху в зонах носовых и кормовых оконечностей имеют углубления для размещения гребцов, образованные путем раскроя оболочек надувных поплавков, а часть поперечных балок каркаса размещена на уровне нижних поверхностей углублений поплавков и пересекает надувные поплавки на стыках нижних и боковых поверхностей указанных углублений (см. SU 1171399 от 07.08.1985).
Недостатком известного катамарана является невозможность обратной посадки экипажа с воды, невозможность быстрой замены весел в случае потери/поломки и неудовлетворительная сохранность груза при перевороте.
Известен разборный катамаран, снабженный на поплавках петлями-карманами для установки стрингеров с упругими стяжками, фиксирующими поперечные балки к стрингерам. Каждая поперечная балка выполнена с углублениями на концах для фиксации упругих стяжек от смещения (см. SU 1782859 от 23.12.1992).
Недостатком данного технического решения является недостаточная жесткость каркаса, неудовлетворительная управляемость при разгерметизации надувных отсеков гондол катамарана, а также невозможность обратной посадки экипажа с воды, быстрой замены весел в случае потери/поломки и неудовлетворительная сохранность груза при перевороте.
Известен разборный катамаран, поперечные балки которого прижаты своими торцами встык к наружным по отношению к диаметральной плоскости катамарана продольным балкам, при этом в узлах соединений концов поперечных балок с вышеуказанными наружными продольными балками выполнены Т-образные муфты-тройники, имеющие сквозные гнезда, охватывающие продольные балки, и глухие гнезда, охватывающие концы поперечных балок. Кроме того, он выполнен с рычажными распорками, установленными между поперечными балками для противодействия их сближению (см. RU 2032584 от 10.04.1995).
Известный катамаран обладает достаточно жестким каркасом, однако при его использовании отсутствует возможность обратной посадки экипажа с воды и быстрой замены весел в случае потери/поломки. В случае прокола гондолы катамаран теряет управляемость.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемой полезной модели является гребное плавсредство, содержащее корпус с одним или несколькими местами для гребцов, в которых размещены сиденья и ленточные звенья, образующие петли для фиксации ног гребцов. В месте или местах для гребцов установлено по четыре петли для одновременной фиксации колен и бедер, попарно размещенные с боковых сторон сиденья, причем все петли выполнены с регулируемыми по длине участками ленточных звеньев, образующих эти петли (см. RU 6551 от 16.05.1998).
Недостатком прототипа, также как и в предыдущих случаях, является невозможность обратной посадки экипажа с воды, невозможность быстрой замены весел в случае их потери/поломки, невозможность сохранности груза при перевороте, а также недостаточные жесткость каркаса, аварийная плавучесть и управляемость при разгерметизации надувных отсеков гондол катамарана.
Задачей заявленной полезной модели является создание легкого и прочного катамарана, надежного и безопасного при эксплуатации.
Технический результат, достигаемый при решении поставленной задачи, выражается в повышении надежности и безопасности катамарана за счет обеспечения возможности обратной посадки экипажа с воды, быстрой замены весел в случае их потери/поломки, сохранности груза при перевороте, а также за счет аварийной плавучести и управляемости при разгерметизации надувных отсеков гондол катамарана и увеличения прочности и диагональной жесткости каркаса.
Заявляемый технический результат достигается за счет того, что катамаран содержит сборный каркас и надувные гондолы. Новым, согласно предлагаемой полезной модели, является то, что на каждой гондоле предусмотрено наличие штатных грузовых отсеков, на поперечных несущих балках сборного каркаса предусмотрены штатные клипсы крепления запасных весел, при этом продольные несущие балки сборного каркаса каждой гондолы соединены в замкнутый контур, основной надувной баллон каждой гондолы выполнен двухсекционным за счет продольной внутренней перегородки, установленной под углом к продольной вертикальной плоскости гондолы с возможностью прилегания к любой из внутренних стенок надувного баллона, а в оконечностях каждой гондолы предусмотрено по дополнительному независимому надувному баллону.
Наличие штатных удобных грузовых отсеков, освобождающих пространство между гондолами от груза, обеспечивает возможность обратной посадки «с воды» и позволяет предохранить груз в аварийной ситуации, в том числе, при перевороте.
Наличие штатных клипс крепления запасных весел обеспечивает мгновенную доступность запасного весла в нештатной ситуации и позволяет в случае утери или поломки весла быстро восстановить работоспособность члена экипажа.
Выполнение основных надувных баллонов двухсекционными с продольной «косой» переборкой избыточного сечения обеспечивает не только плавучесть, но и штатную управляемость катамарана при прорыве любого из отсеков каждой гондолы, что позволяет использовать облегченные материалы. Кроме того, продольная перегородка полной длины позволяет обеспечить продолжение сплава после подкачки в штатном режиме до стоянки (отказаться от экстренных остановок для ремонта).
Наличие в оконечностях каждой гондолы дополнительного независимого надувного баллона обеспечивает аварийную плавучесть и управляемость катамарана даже при полном разрушении обеих гондол (фактитически у катамарана предусмотрены 4-х секционные гондолы).
Замкнутый контур продольного набора каркаса обеспечивает повышенную диагональную жесткость катамарана.
Далее предлагаемая полезная модель будет раскрыта в предпочтительном варианте исполнения более подробно, со ссылкой на графические материалы, на которых:
- фиг.1 - общий вид катамарана (вид сверху),
- фиг.2 - общий вид катамарана (вид сбоку),
- фиг.3 - схема сохранения плавучести и восстановления ходовых качеств катамарана при повреждении гондолы.
Катамаран содержит две зеркально-идентичных гондолы, связанных между собой посредством сборно/разборного каркаса.
Каркас катамарана содержит закрепленные между собой продольные несущие балки 1 и поперечные несущие балки 2, выполненные из любого подходящего материала, например, из дюралюминиевого сплава.
Для повышения диагональной жесткости катамарана набор элементов продольного каркаса (продольные несущие балки 1 каждой гондолы) выполняется с замкнутым контуром. Соединение продольных несущих балок 1 в замкнутый контур обеспечивается гнутыми соединительными трубчатыми элементами 3 стыковкой «труба в трубу» за счет редуцированных законцовок.
На каждой гондоле предусмотрено наличие штатных грузовых отсеков (контейнеров) 4.
Штатные грузовые отсеки 4 на каждой гондоле располагаются, предпочтительно, между местами, предусмотренными для размещения членов экипажа (гребцов), и выполняются, предпочтительно, из гидростойкого материала.
Штатные грузовые отсеки 4 предназначены для размещения в них багажа и предохранения багажа от дождя, брызг, а также от утери и промокания в случае переворота катамарана.
Наличие штатных грузовых отсеков, размещаемых на гондолах, освобождает пространство между гондолами от груза, что значительно облегчает обратную посадку с воды оказавшегося за бортом члена экипажа, а также позволяет разместить на поперечных несущих балках 2 сборного каркаса штатные клипсы 5 крепления запасных весел 6, что делает мгновенной доступность запасного весла 6 в нештатной ситуации и позволяет быстро восстановить работоспособность члена экипажа в случае утери или поломки рабочего весла.
Каждая гондола катамарана содержит оболочку и размещенный внутри оболочки основной надувной баллон. Для изготовления оболочки гондолы и основного надувного баллона могут быть использованы любые подходящие для таких деталей материалы.
Основной надувной баллон гондолы выполняется двухсекционным.
Основной надувной баллон содержит продольную внутреннюю перегородку 7 (продольную "косую" переборку), установленную под углом к продольной вертикальной плоскости гондолы.
Продольная внутренняя перегородка 7 выполнена с избыточным сечением, то есть имеет поперечный размер, превышающий диаметр надувного баллона.
Продольные и поперечные размеры продольной внутренней перегородки 7 выбираются из условия образования внутри надувного баллона двух герметичных изолированных секций и возможности прилегания продольной внутренней перегородки 7 к любой из внутренних стенок надувного баллона.
В каждой секции надувного баллона предусмотрен клапан 8, обеспечивающий возможность подкачки надувного баллона при движении катамарана.
Оконечности гондолы выполнены коническими. В оконечностях гондолы предусмотрено по дополнительному независимому надувному баллону 9.
Сохранение плавучести и восстановление ходовых качеств катамарана при повреждении гондолы происходит следующим образом.
1
2
A) Если в случае столкновения с острым препятствием образуется прорыв 10 гондолы и основного надувного баллона, давление P внутри поврежденной секции становится меньше давления Р неповрежденной секции.
1
2
Б) Продольная внутренняя перегородка 7 расправляется из-за разницы давлений P и Р. Основной надувной баллон сохраняет форму на всей длине при пониженном давлении. Можно продолжать управляемый сплав в аварийном режиме.
B) Не останавливая движения катамарана, производится подкачка 11 неповрежденной секции основного надувного баллона. Продольная внутренняя перегородка 7 полностью расправляется, вытесняя воду из поврежденной секции и плотно прилегая к прорыву 10. Давление в основном надувном баллоне достигает нормы. Гондола восстанавливает штатный объем и обвод. Можно продолжать сплав в обычном ходовом режиме.
В случае повреждения одновременно двух секций основного надувного баллона в каждой гондоле баллоны «наплывов» оконечностей гондол обеспечивают аварийную плавучесть и управляемость катамарана.
Предлагаемая конструкция гондол катамарана позволяет снизить вес катамарана в среднем в 1,5-2 раза за счет дифференцированного применения материалов для гондол с применением более легких материалов для надводных частей и использования облегченных материалов для надувных баллонов.
Суммарная экономия в весе составляет 15-20 кг (~30%) для 4-х местных катамаранов (30-35 кг против 45-55 кг) и 10-15 кг (~35%) для 2-х местных катамаранов (20-22 кг против 30-40 кг) без снижения их надежности.
Таким образом, предлагаемые оригинальные компоновочные решения, конструкция отдельных элементов катамарана и связей между ними, способствуют созданию легкого и прочного катамарана, надежного и безопасного в эксплуатации, позволяющего производить обратную посадку экипажа с воды, быструю замену весел в случае их потери/поломки, обеспечивающего сохранность груза при перевороте, а также аварийную плавучесть и управляемость при разгерметизации надувных отсеков гондол.