Надувная моторная лодка со спонсонами

Полезная модель относится к средствам передвижения по воде, в частности к надувным лодкам с подвесными движителями, и предназначена для использования на водоемах с различной глубиной, в том числе на мелководье.
При создании надувных моторных лодок решается техническая проблема, присущая и другим видам судов, в частности, связанная с обеспечением ряда мореходных качеств: плавучести, остойчивости, непотопляемости, безопасности.
Из патента RU142245 (опубликован 20.06.2014) известна надувная лодка, включающая корпус U-образной формы, образованный незамкнутым контуром надувных бортов и носовой части, днище, выполненное из трех отсеков и транец. В данном техническом решении отсеки представляют собой баллоны, торцы которых находятся на одном уровне. Диаметр центрального баллона выполнен большим диметра боковых баллонов. Баллоны между собой и с корпусом соединены в продольном направлении и снабжены дополнительными элементами крепления, выполненными в виде лент из ПВХ, которые охватывают баллоны снизу. Скрепление баллонов выполнено вдоль образующей, а для повышения надежности используются ленты, в поперечном направлении охватывающие снизу указанные баллоны.
При использовании данной лодки проявляются некоторые отрицательные особенности. В частности, применение различных диаметров баллонов обусловливает высокую вероятность крена судна при повреждении одного из боковых баллонов.
Также соединение баллонов вдоль соответствующей направляющей каждого баллона характеризуется минимально возможной плоскостью соприкосновения, обусловленной необходимостью сохранения формы баллонов, следовательно, применение соединяющих баллоных лент является вынужденной мерой, усложняющей конструкцию в качестве дополнительного средства.
Кроме того, дополнительное скрепление лентой баллонов исключает возможность образования в кормовой части лодки тоннеля под водомет, который в данной конструкции располагается ниже днища, и, как следствие, приведет к повреждению гребного винта как различными предметами, находящимися в воде, так и при движении по мелководью. Вышеперечисленные особенности негативно сказываются на безопасности и надежности судна.
Из патента RU 185147 (опубликован 22.11.2018) известна надувная моторная лодка, включающая корпус U-образной формы, образованный незамкнутым контуром надувных бортов и носовой части, транец и днище, с выполненным в нем осесимметричным продольным пазом, высота которого равномерно увеличивается от носа лодки к корме. Продольный паз сформирован двумя центральными баллонами и двумя прилегающими к ним ходовыми баллонами с образованием туннеля в виде П-образного профиля, где два центральных баллона имеют меньший диаметр по отношению к крайним баллонам. С внешней стороны ходовых баллонов по их длине содержится реданы, имеющие треугольный профиль. Ходовые баллоны имеют длину, превышающую длину двух центральных баллонов, торцы которых находятся на одном уровне с транцем. Для формирования носовой части лодки ходовые баллоны и центральные баллоны выполнены с изгибом. Часть днища, предназначенная для контакта с водой, имеет слой эластичного материала.
Конструкция надувной моторной лодки, созданная с целью повышения эффективности передвижения по воде, не решает техническую проблему надежности соединения 4-х баллонов, представляющих собой отдельные независимые отсеки. Соединение баллонов вдоль образующей цилиндрической поверхности имеет минимальную площадь контакта, следовательно, прочность и надежность такого соединения ставится под сомнение.
Предусмотренный слой эластичного материала для формирования П-образного паза под цилиндрическими отсеками цилиндрической формы (баллонов), являясь дополнительным элементом, усложняет конструкцию лодки, следовательно, влияет на снижение ее надежности.
Таким образом, надувная моторная лодка по патенту RU 185147 характеризуется низкой степенью надежности, влияющей на обеспечение плавучести, устойчивости и остойчивости подобного судна.
Из патента RU 177430 (опубликован 21.02.2018) известна надувная лодка, включающая корпус U-образной формы, образованный незамкнутым контуром надувных бортов и носовой части, транец и днище, выполненное центральной и двумя боковыми продольными камерами с использованием внутренних перегородок. Боковые камеры имеют больший объем по сравнению с центральной камерой за счет спонсонов, обращенных вниз и имеющих цилиндрическую поверхность.
Данное техническое решение выбрано в качестве ближайшего аналога к предлагаемой полезной модели.
При формировании трех камер с помощью формообразующих перегородок при повреждении днища или при повреждении перегородок возникает риск потери устойчивости надувной моторной лодки, следовательно, данная конструкция характеризуется недостаточной безопасностью и низкой живучестью, иными словами, способностью сохранять свои эксплуатационные качества.
Выполнение боковых камер (спонсонов) большего объема по сравнению центральной повышает остойчивость судна при крене, однако не решает проблему остойчивости судна при дифференте, когда при высоких нагрузках на его кормовую часть, в том числе вследствие установки тяжелого мотора, возможна осадка кормовой части лодки при выходе на глиссирование.
Кроме того, выполнение спонсонов с цилиндрической поверхностью и обращенными вниз приводит к необходимости использования более мощного мотора, обеспечивающего выход лодки на режим глиссирования. Причиной тому служит минимальная поверхность вдоль образующей цилиндрической поверхности спонсонов, предназначенная для скольжения по воде.
Техническая проблема, на решение которой направлена предлагаемая полезная модель, заключается в создании надувной моторной лодки надежной конструкции.
Технический результат заключается в повышении живучести предлагаемой надувной моторной лодки, ее проходимости, облегчении вывода на режим глиссирования, повышении остойчивости при сохранении возможности подачи большего объема воды в зону работы винта или водомета.
Сущность полезной модели, направленной на решение указанной проблемы, состоит в том, что надувная моторная лодка включает корпус U-образной формы, образованный незамкнутым контуром надувных бортов и носовой части, днище, транец, причем днище выполнено из трех продольных изолированных отсеков, боковые отсеки выступают с образованием спонсонов за пределы центрального отсека и выполнены с уменьшением высоты относительно палубы в направлении корма-нос, центральный отсек выполнен с уменьшением высоты относительно палубы в направлении мидель-нос и мидель-корма, причем центральный отсек и каждый боковой отсек отделены соответствующей стенкой, а формообразующие перегородки в отсеках выполнены так, что днище имеет переменную килеватость, и в продольном направлении область уменьшения центрального отсека между стенками боковых отсеков формирует водоводный канал.
Возможные варианты выполнения лодки, когда:
уменьшение высоты боковых отсеков выполнено с уклоном 3-15 градусов, уменьшение высоты центрального отсека в направлении мидель-корма выполнено с уклоном 8-40 градусов, причем уменьшение выполнено так, что боковые отсеки имеют меньший угол наклона, чем центральный отсек в направлении корма-мидель;
транец установлен с опорой на днище вровень с торцевой поверхностью центрального отсека;
боковые отсеки выступают за пределы центральной части на величину, равную 20-50 см.
Принимая во внимание выполнение днища килеватым при условии выполнения отсеков с разнонаправленным изменением высоты, конфигурация днища представляет собой поверхность с переменным поперечным сечением и переменным продольным сечением.
В области миделя центральный отсек также выполнен килеватым, следовательно, перегородки формируют поперечное сечение с выпуклой линией, соединяющей линии вертикальных стенок на противоположных сторонах, при этом боковые отсеки в поперечном сечении имеют форму наподобие прямоугольной трапеции, большее основание которой представляет стенку между боковым отсеком и центральным отсеком, а наклонная боковая сторона указанной трапеции сопряжена с выпуклой линией центрального (килеватого) отсека.
Формообразующие перегородки центрального отсека задают его форму, образующую переменное сечение. Так, центральный отсек в продольном направлении нос-корма имеет профиль от выпуклого до прямоугольного, а принимая во внимание разнонаправленность изменения высоты боковых отсеков по отношению к центральному отсеку, в кормовой части центральный отсек имеет уплощенный вид (при рассмотрении в продольном направлении), в том числе благодаря перегородкам, которые используются для постепенного изменения поперечного сечения центрального отсека от выпуклой формы (в носовой части) до уплощенной (в кормовой части) с возможностью образования водоводного канала.
Наличие боковых спонсонов, выступающих в продольном направлении, облегчает выход судна на глиссирование благодаря выполнению указанных спонсонов с плоской опорной поверхностью, формирующей днище. Кроме того, спонсоны придают лодке объем плавучести, влияющий на повышение остойчивости судна при кормовом дифференте и препятствующий осадке его кормовой части при повышенных нагрузках. Исходя из вышесказанного следует, что спонсоны выполняют функцию транцевых плит.
Выполнение днища с водоводным каналом создает предпосылки для установки движителя выше по сравнению с днищем, не имеющим такого канала.
Переменное сечение центрального отсека от килеватой формы к плоскодонной (в кормовой части) создает предпосылки для ламинарного движения потока воды в области движителя, тем самым приводит к повышению безопасности использования предлагаемой надувной моторной лодки. Объясняется это тем, что при ламинарном течении воды в области винта движителя не создается дополнительных завихрений потоков воды, негативно влияющих на работу движителя.
Кроме того, выполнение днища с водоводным каналом приводит к возможности подачи большего объема воды в зону работы движителя и обеспечивает направление потока воды в свободный объем под центральным отсеком, а также быстрое поступление к гребному винту движителя потока воды, имеющего ламинарный характер течения. Такое движение потока воды облегчает выход лодки на глиссирование, в том числе в условиях мелководья.
Повышение безопасности предлагаемого судна, его живучести также обеспечивается при выполнении днища из трех изолированных отсеков, каждый из которых имеет возможность независимого наполнения воздухом через соответствующий клапан, имеющийся в стенке каждого отсека.
Исходя из вышесказанного, следует вывод о повышении проходимости предлагаемой лодки за счет возможности применения более тяжелых моторов и более легкому выходу на глиссирование. Кроме того, предлагаемая конструкция лодки обеспечивает надежность при глиссировании за счет выполнения днища, имеющего спонсоны, килеватым. Иными словами, указанные конструктивные особенности днища приводят к уменьшению смачиваемой поверхности при глиссировании и уменьшению сопротивления воды.
Предлагаемая полезная модель поясняется с помощью чертежей, на которых изображено:
на фиг. 1 – вид лодки сверху со стороны палубы;
на фиг. 2 – вид лодки сбоку с указанием 4 поперечных сечений и водоводного канала;
на фиг. 3 – схематично поперечные сечения днища в соответствии с обозначениями данных сечений на фиг. 2;
Надувная моторная лодка содержит незамкнутый корпус 1, днище, состоящее из изолированных отсеков: центрального отсека 2 и двух боковых отсеков 3, выполненных сужающимися к носовой части лодки.
Боковые отсеки 3 выполнены выступающими за центральный отсек 2 с образованием спонсонов 4.
Транец 5, предназначенный для установки движителя, установлен вровень с торцевой поверхностью центрального отсека 2.
Килеватая форма днища с водоводным каналом 6 характеризуется поверхностью переменной формы в продольном и поперечном направлениях. Такая форма днища создана:
при выполнении центрального отсека 2 и каждого из боковых отсеков 3, взаимно изолированными с использованием соответствующей стенки 7, отделяющей смежные отсеки;
при выполнении центрального отсека 2 с уменьшением высоты в направлении от миделя к носовой части и кормовой части соответственно;
при выполнении боковых отсеков 3 с уменьшением высоты в направлении от кормовой части до носовой части.
Как было указано, уменьшение высоты центрального 2 и боковых 3 отсеков принимается относительно поверхности палубы.
При этом величина уменьшения высоты боковых частей выбирается с меньшим углом наклона, чем величина уменьшения высоты центрального отсека 2. Для воплощения переменной поверхности днища величина уклона для боковых отсеков 3 составляет 3-15 градусов, а для центрального отсека 2 в направлении мидель-корма 8-40 градусов.
Размер выступающей части боковых отсеков – спонсонов 4 – на величину 20-50 см обусловлен необходимостью регулирования ходового дифферента и повышения объема плавучести судна, как это было указано выше. Исходя из ширины боковых отсеков, равной 30-50 см (при ширине днища 90-120 см), площадь поперечного сечения спонсонов является достаточной для выполнения данной функции.
Килеватая форма центрального отсека 2 выполнена с использованием соответствующих перегородок, а для формирования соответствующей области днища килеватой перегородки боковых отсеков выполнены таким образом, что в поперечном направлении сечение боковых отсеков имеет форму прямоугольной трапеции, большее основание которой совмещено со стенкой 7.
Фиг. 3 наглядно иллюстрирует форму поперечного сечения в характерных сечениях. Сечение А-А относится к носовой части, которая имеет слабую килеватость; сечение Б-Б относится к области миделя, характеризующейся ярко выраженной килеватостью; сечение С-С относится к переходу (сопряжению) килеватой поверхности днища к его поверхности, характеризующейся равной высотой боковых отсеков и центрального отсека; сечение Д-Д совпадает с торцевой частью центрального отсека; сечение Е-Е совпадает с торцевой частью боковых отсеков.
Надувное днище моторной лодки изготавливается с использованием формообразующих перегородок (ПВХ пластмасса) в каждом отсеке, соответствующих полотнищ ПВХ ткани для палубы и изолированных отсеков.
На основании вышесказанного следует, что заявляемая полезная модель характеризуется надежностью, обусловленной возможностью повышения остойчивости, проходимости, облегчении вывода на режим глиссирования при сохранении возможности подачи большего объема воды в зону работы винта или водомета за счет водоводного канала, образованного благодаря разнонаправленности уменьшения высоты боковых отсеков и центрального отсека.