Глиссирующее судно на воздушной подушке
PLANING HOVERCRAFT

Изобретение относится к судостроению и касается конструирования глиссирующих судов на воздушной подушке со скегами.
Известны суда на воздушной подушке с глиссирующими бортовыми скегами и подачей воздуха за носовой редан в область воздушной подушки [1]. Для подачи воздуха применяют вентиляторы, которые уменьшают полезный объем корпуса судна, вносят дискомфорт из-за повышенного уровня шума, требуют для своего привода энергии.
Прототипом заявляемому судну является глиссирующее судно с подачей воздуха за носовой редан, содержащее корпус с моторным отсеком, на водоизмещающей поверхности которого размещены движители (винторулевые колонки), воздушную подушку ограниченную носовым реданом, днищем корпуса, глиссирующими бортовыми скегами и водоизмещающей поверхностью моторного отсека [1].
Недостатки прототипа [1]
1. Наличие вентиляторов, воздуховодов подъемного комплекса.
2. Малая амортизирующая способность воздушной подушки, приводящая к перегрузкам от соударения глиссирующих поверхностей о воду (относительно тонкий слой воздуха, ограниченный реданом, скегами и водоизмещающей поверхностью моторного отсека).
Цель изобретения
Упрощение конструкции, снижение энергетических затрат, увеличение амортизирующей способности воздушной подушки.
Цель достигается тем, что у данного судна носовой редан выполнен по дуге окружности от носовой оконечности до днища корпуса, а глиссирующие бортовые скеги выполнены с кормовыми участками, выступающими по длине за транец корпуса, при этом моторный отсек размещен между этими участками и соединен с транцем корпуса шарниром, причем между этими участками моторным отсеком и транцем корпуса образована буферная полость, которая пневматически сообщена с полостью воздушной подушки, моторный отсек выполнен с каналом, пневматически сообщающим буферную полость с атмосферой обратным клапаном, перекрывающим этот канал со стороны буферной полости, а опорная водоизмещающая поверхность моторного отсека выполнена цилиндрической формы.
Упрощение конструкции и снижение энергетических затрат достигается за счет исключения вентиляторов и воздуховодов подъемного комплекса. Их роль выполняет моторный отсек с движителями (подвижный поршень) помещенный в пространство между транцем и скегами - как в пневмополость. Увеличение амортизирующей способности воздушной подушки достигается за счет пневматического сообщения полости воздушной подушки и буферной полости сжатого воздуха. В этом случае объем полости воздушной подушки с присоединенным объемом буферной полсти будет достаточным для того, чтобы демпфировать удары судна о поверхность воды.
Предлагаемое устройство поясняется чертежом. Графическое изображение состоит из одной фигуры Фигура 1. Фигура 1 изображает «Глиссирующее судно на воздушной подушке»,- сечение устройства по диаметральной плоскости.
Глиссирующее судно на воздушной подушке содержит корпус 1 с носовым реданом 2 и глиссирующими бортовыми скегами 3. Последние выполнены с кормовыми участками 4, выступающими по длине за транец 5 корпуса 1 и образуют пространство, в котором размещен моторный отсек 6 (отсек) с водоизмещающей опорной поверхностью 7, образующий с транцем 5 буферную полость 8 (полость). Отсек 6 выполнен со сквозным каналом 9 и обратным клапаном 10, перекрывающим этот канал 9 со стороны полости 8. Полость 8 пневматически сообщена с полостью воздушной подушке 11, ограниченной реданом 2, скегами 3 и опорной водоизмещающей поверхностью 7, и посредством канала 9 и клапана 10 - с атмосферой. Отсек 6 прикреплен к транцу 5 шарниром 12 с возможностью поворота вокруг него до упора в амортизатор 13 и имеет уплотнения 14, предотвращающие истечение воздуха из полости 8. Опорная водоизмещающая поверхность 7 выполнена цилиндрической формы и снабжена движителями (винторулевыми колонками) 15.
При выходе судна на режим глиссирования изменяется угол атаки глиссирующих скегов, а режим глиссирования носового редана не изменяется, так-как носовой редан выполнен по дуге окружности (причем R относительно большой R≥1/3 L, где L длина судна). Все это приведет к уменьшению «горба» сопротивления при выходе судна на режим глиссирования. Водоизмещающая поверхность 7 выполненная цилиндрической формы сохраняет стабильные режимы и углы обтекания при повороте отсека 6 вокруг шарнира 12.
В статическом состоянии (когда нет упора на движителях 15) поддержание судна на поверхности воды происходит за счет водоизмещения скегов 3, редана 2, днища корпуса 1и опорной водоизмещающей поверхности 7. Под действием выталкивающей силы воды отсек 6 поворачивается вокруг шарнира 12 наружу (в положение обозначенное пунктиром), при этом объем полости 8 максимален. При разгоне судна упор движителей 15 создает момент сил относительно шарнира 12, поворачивающий отсек 6 в сторону уменьшения объема полости 8. При этом воздух из нее выжимается в полость 11 образуя каверну за реданом 2, а канал 9 и клапан 10 автоматически закрываются. В это время опорная поверхность 7 заглубляется и как-бы приподнимает кормовую часть судна из воды, при этом угол атаки глиссирующих скегов 3 уменьшается. Это облегчает разгон судна.
При увеличении скорости движения судна скеги 3 начинают глиссировать, под действием чего осадка судна уменьшается, а объем полости 11 увеличивается.
Полость 11 заполняется воздухом из атмосферы через канал 9, клапан 10 и полость 8. В этом случае объем полости 11 с присоединенным объемом полости 8 будут достаточным для того, чтобы демпфировать удары судна о поверхность воды.
При движении судна по невозмущенной поверхности воды (без волнения) упор движителей 15 создает момент сил, поворачивающий отсек 6 в сторону носа судна. Этот момент сил уравновешивается моментами от действия силы давления воздуха на отсек 6 со стороны полости 8, водоизмещающей силы опорной поверхности 7 и ее сопротивления о воду.
При движении судна на волнении баланс моментов действующих сил нарушается и отсек 6 совершает колебательные движения, при этом изменяется объем полости 8 и происходит подпитка полостей 8 и 11 атмосферным воздухом через канал 9 и клапан 10.
Литература
1. Авторское свидетельство СССР №368107, кл. В63В 1/18, от 23.04.70.