КОРПУС ЛОДКИ

Полезная модель относится к маломерным быстроходным судам и может найти применение в судостроении при изготовлении моторных лодок для промысловых и прогулочных целей.
Из уровня техники известны следующие решения.
Известна моторная лодка, содержащая корпус с остроскулыми высококилеватыми обводами и транцевой кормой, разделенная на каюту, открытый кокпит и моторную нишу, снабженная блоками плавучести по бортам, привальным брусом и профильными реданами, расположенными на днище корпуса, причем корпус лодки выполнен сварным, а днище и борта выполнены из гофрированного материала одинаковой толщины, гофры которого расположенны симметрично относительно диаметральной плоскости и на равном расстоянии друг от друга, при этом профильные реданы прилегают к гофрам со стороны, направленной к бортам, а привальный брус выполнен из цельной трубы и расположен на стыке бортов и палубы (RU 64585 U1, 10.07.2007).
Известен корпус глиссирующего судна, содержащий носовую и кормовую часть, борта, днище, продольные реданы, гидродинамическую лыжу в днище корпуса, основанием которой является кормовая часть, и переднюю палубу. Корпус в плане приближен к прямоугольному. Днище корпуса сформировано гидродинамической лыжей и наклонными поверхностями. Угол наклона наклонных поверхностей является углом постоянной килеватости корпуса. Гидродинамическая лыжа выполнена вдоль всего днища и в передней своей части дополнительно снабжена тоннелем, который выполнен в виде наклонного углубления внутрь. Тоннель не доходит до конца гидродинамической лыжи, таким образом формируя носовой транец. Пара продольных реданов образована кромкой и уступами гидродинамической лыжи. Вдоль кромки гидродинамической лыжи по одному справа и слева на наклонных поверхностях выполнена пара дополнительных продольных реданов. Передняя стенка переднего багажника имеет наклонную переднюю поверхность. Передняя палуба выполнена заниженной по отношению к переднему багажнику и линии борта/фальшборта. Носовая часть выполнена в виде трапеции (RU 144285 U1, 20.08.2014).
Известен корпус лодки, содержащий киль, обшивку из досок в виде продольных поясов, связанных клинкерным соединением, транец и планшири, причем киль, доски обшивки, транец и планшири выполнены из термопластичного полимера и соединены между собой сваркой. Киль и планшири выполнены из трубчатого профиля прямоугольного поперечного сечения (RU 127710 U1, 10.05.2013).
За наиболее близкий аналог к заявленной полезной модели принята лодка, выполненная из алюминия и состоящая из носовой палубы с багажным отсеком, противоскользящего покрытия основной палубы, заднего сиденья с багажным отсеком, многопозиционного сиденья - оружейного ящика, крепления для топливного бака, ящика для аккумулятора, крепления для дополнительного мотора. Дополнительно лодка содержит поперечные (бортовые) и нижние (килевые) ребра жесткости, центральный продольный алюминиевый профиль для усиления днища конструкции, конические бортовые фланцы и гладкое днище (опубликовано на Интернет-сайте http://prodrive-motors.ru/lodki_pro-drive_x, 07.04.2015).
Недостатками известных лодок, в том числе и наиболее близкого аналога, является низкая поворотливость и маневренность, отсутствие возможности совершения заднего хода в условиях мелководья и растительности, что обусловлено пропорциями и формой корпуса лодки.
При движении лодки по воде она испытывает гидро- и аэродинамическое воздействия. При управлении движением лодки необходимо учитывать форму и размеры частей корпуса, а также сложный характер поведения судна под влиянием внешних факторов (волнение, течение, ветер, мелководье, реки и озера, каналы и т.п.), что делает процесс маневрирования сложным и напряженным. Кроме того, при плавании судна на малых глубинах происходит значительное ухудшение управляемости судна.
Технической проблемой заявленной модели является создание более совершенной формы корпуса лодки с малой осадкой, обладающей более удобным управлением в условиях агрессивной среды, а также расширение арсенала технических средств.
Техническим результатом заявленной полезной модели является повышение маневренности, поворотливости лодки при одновременном повышении ее скоростных качеств, а также расширение арсенала технических средств.
Технический результат достигается за счет выполнения корпуса лодки, содержащего корму, носовую часть, борта, днище, транец, и выполненного сварным, причем согласно заявленной полезной модели, отношение длины корпуса лодки к ширине лодки составляет L/B=3,2-3,4; отношение длины корпуса лодки к высоте борта составляет L/H=9,2-9,4; отношение ширины корпуса лодки к осадке лодки составляет В/Т=20-24; отношение высоты борта корпуса лодки к осадке лодки составляет Н/Т=7-9, где В - ширина максимальная; L -длина максимальная; Н - высота борта, Т - осадка.
Транец корпуса может быть выполнен из планок со скошенными кромками к бортам и днищу.
Скос транца по борту предпочтительно может составлять от 130×130 мм до 180×180 мм под углом 45° к линии борта и транца в основной плоскости, а скос транца по днищу - от 25×25 мм до 35×35 мм под углом от 135° до 150° к линии днища и от 135° до 145° к линии транца в диаметральной плоскости лодки. За счет такого выполнения транца обеспечивается плавный реверс лодки при различных условиях, в том числе в условиях густой растительности без возможности зацепа за нее корпуса лодки и набивания илистой грязи, что также исключает случаи зарывания кормы в илистый грунт, и позволяет беспрепятственно выбираться на берег, обеспечивает повышение мореходных и скоростных качеств лодки, маневренность лодки.
2
На носовой части дополнительно может быть закреплена площадка с длиной, равной от 350 мм до 400 мм и площадью 169000-192000 мм. Наличие такой площадки расширяет рабочее пространство лодки, позволяет удобнее расположиться в носовой части пассажиру (охотнику или рыболову). Площадка может быть выполнена противоскользящей, что повышает удобство при эксплуатации лодки, и содержит скосы, предпочтительно выполненные под углом 35°-40° к диаметральной плоскости. За счет выполнения носа удлиненным и усеченным со скосами по углам обеспечивается повышенная скорость изменения направления движения лодки для безопасного расхождения, например, в условиях густой растительности и/или на мелководной акватории, и при изменяющихся внешних условиях (ветер, волнение, течение, глубина), что обеспечивает повышение маневренности лодки.
Корпус дополнительно может содержать планширь в виде дугообразного элемента, со скосами по его бортам, выполненными под углом 40°-50° к линии борта в основной плоскости лодки.
Корпус предпочтительно должен быть выполнен из алюминия, что обеспечивает легкость и маневренность корпуса, высокие скоростные качества, а также надежность и долговечность эксплуатации.
По бортам носовой части может быть закреплен поручень (труба) с элементами крепления троса на нем, что обеспечивает повышение удобства при эксплуатации для пользователя, осуществляющего ведение стрельбы или охоты при нахождении на носу лодки.
Корпус дополнительно может содержать бортовой киль, выполненный в виде уголка с размерами 40×40×4, что обеспечивает повышение устойчивости корпуса при эксплуатации и маневренности при движении реверса.
В носовой части корпуса может быть размещен топливный отсек для топливных баков, что снижает риск возникновения пожара при эксплуатации лодки.
Корпус дополнительно содержит панель приборов (пульт) с бортовой защитой, выполненной с возможностью нахождения рулевого в лодке в сидячем положении, а также планширь, выполненный в виде дугообразного элемента. Наличие бортовой защиты обеспечивает безопасность рулевого. Панель приборов может находиться на 280-330 мм ниже относительно второго дна лодки, чем у наиболее близкого аналога, то есть на высоте 780-830 мм относительно второго дна лодки, что соответствует уровню груди сидячего в кресле средней комплекции человека. Относительно бортов лодки панель приборов может выступать на 450-550 мм, при этом панель закрыта с обеих сторон листами защиты.
Днище корпуса может содержать продольные и поперечные ребра жесткости с внешней стороны.
Днище может быть выполнено плоским, что обеспечивает наилучшую маневренность при движении на холостом ходу и с малыми скоростями.
Корпус лодки выполнен обтекаемой формы, в частности, нос выполнен со скосами, что помогает лодке маневрировать в условиях густой растительности, и транец выполнен со скосами, что помогает движению лодки реверсом. Корма лодки выполнена с плоским транцем со скошенными гранями по бортам и по днищу обтекаемой формы, что обеспечивает более маневренные повороты лодки на волне, что влияет на повышение мореходных и скоростных качеств лодки, повышение маневренности лодки. Носовая часть корпуса выполнена удлиненной и усеченной, со скосами по его углам.
Значение максимальной длины, а также отношение максимальной длины к ширине L/B заявленного корпуса лодки снижено, по сравнению с наиболее близким аналогом, что приводит к уменьшению сопротивления поперечному перемещению судна (поперечной гидродинамической силы, приложенной к корпусу лодки при ее движении с углом дрейфа), и, следовательно, к увеличению поворотливости, управляемости и маневренности лодки.
Значение отношения максимальной длины к высоте борта L/H снижено, а значение максимальной ширины к осадке В/Т выше, чем у наиболее близкого аналога, что также ведет к улучшению поворотливости, управляемости и маневренности корпуса лодки.
Повышение скоростных качеств обеспечивается за счет значительного снижения веса лодки, что достигается за счет существенного уменьшения длины корпуса лодки по отношению к другим параметрам основных габаритов лодки (следовательно, является очевидным, что заявленный корпус лодки при эксплуатации обладает меньшим диаметром циркуляции и большим углом дрейфа).
За счет изменения габаритов корпуса лодки обеспечивается создание новой конструкции корпуса, что расширяет арсенал технических средств.
Таким образом, технический результат заявленной полезной модели достигается за счет выполнения корпуса лодки сварным и содержащим корму, носовую часть, борта, днище, транец, с оптимальными значениями габаритов, а именно: значение осадки является большим, чем у наиболее близкого аналога, отношение длины корпуса лодки к ее ширине и отношение длины корпуса лодки к высоте борта, а также отношение ширины корпуса лодки к осадке лодки являются меньшими, чем у наиболее близкого аналога; отношение высоты борта корпуса лодки к ее осадке является соизмеримой с наиболее близким аналогом величиной, что ведет к существенному повышению поворотливости, управляемости и маневренности корпуса лодки.
Далее решение поясняется ссылками на фигуры, на которых изображено следующее.
На фиг. 1 - вид корпуса лодки наиболее близкого аналога сбоку;
На фиг. 2 - вид сбоку корпуса лодки;
На фиг. 3 - вид сверху корпуса лодки;
На фиг. 4 - сечение ДП корпуса лодки;
На фиг. 5 - вид снизу корпуса лодки.
Лодка, содержащая корму (1), носовую часть (2), в которой расположен форпик, борта (3), днище (4), второе дно, и транец (5), соединенные между собой сваркой, причем транец (5) выполнен со скосами (7) к бортам (3) и днищу (4), площадка носовой части (2) корпуса выполнена удлиненной и усеченной, с сужающимся скосами (8) по его углам. Конструкция днища, бортов, транца, непроницаемой переборки форпика образуют балластный отсек (т.е. междудонное пространство содержит отсек плавучести). В носовой части корпуса размещен топливный отсек (6) для топливных баков. Лодка дополнительно содержит подвесной мотор и пульт приборов с бортовой защитой (9). Днище содержит продольные (10) и поперечные (11) ребра жесткости в балластном отсеке и форпике лодки.
Таким образом, под действием силы тяги подвесного мотора лодка движется аналогично наиболее близкому аналогу с дополнительными положительными эффектами:
1. На одном и том же тяговом усилии скорость лодки превышает скорость наиболее близкого аналога на 1,5 узла при одинаковом водоизмещении;
2. Увеличилась поворотливость и маневренность лодки по сравнению с наиболее близким аналогом.
Ниже приведены примеры, иллюстрирующие результаты проведенных экспериментов в отношении заявленной и известной из наиболее близкого аналога конструкций лодки. Испытания проводились на лодках, содержащих двигатели с одинаковыми характеристиками.
Пример 1 (сравнительный)
1
1
1
1
1
1
1
1
L/В=3,992-4,013; L/Н=10,652-11,436; В/T=25,33; Н/T=7,34.
В частном случае габариты корпуса лодки наиболее близкого аналога могут быть выполнены следующими:
длина - 6100 мм, ширина - 1520 мм; высота борта 415-465 мм.
Вес корпуса - 306 кг.
Максимальная эффективная мощность при 3600 об/мин (36 л.с).
Скорость составляет - 19 узлов.
Пример 2.
Габариты заявленной лодки в частном случае выполнены в следующем соотношении:
L/B=3,351; L/H=9,359; В/Т=22,143; Н/Т=7,929,
где В - ширина максимальная; L - длина максимальная; Н - высота борта, Т - осадка.
Скосы на носу лодки выполнены под углом 38° к диаметральной плоскости и по бортам планширя под углом 45° к линии борта в основной плоскости лодки.
Панель приборов находится на 300 мм ниже относительно второго дна лодки, то есть на высоте 800 мм. Относительно бортов лодки панель приборов выступает на 500 мм, но закрывается с обеих сторон листами защиты.
Площадка содержит скосы под углом 38°.
Планширь выполнен со скосами по его бортам под углом 45°
Пример 3.
Корпус заявленной лодки выполнен со следующими габаритами: длина - 5200 мм, ширина - 1550 мм, высота борта - 555 мм.
Таким образом, общая длина лодки, по сравнению с наиболее близким аналогом, уменьшена на 900 мм.
Высота борта носовой части увеличена на 90-140 мм и составляет 505-605 мм.
Площадка на носу выполнена в виде листа, по краям которого закреплены трубы, длина площадки составляет 370 мм.
Вес - 298 кг.
Максимальная эффективная мощность при 3600 об/мин (36 л.с).
В качестве планширя использовался дугообразный элемент Д30×4 (АМг5), в качестве бортового киля - уголок 40×40×4 (АМг5).
Скос транца по борту составляет 150 мм×150 мм под углом 45° к линии борта и транца в основной плоскости. Скос транца по днищу составляет 30 мм×30 мм под углом 145° к линии днища и 141° к линии транца в диаметральной плоскости лодки.
На носовой части дополнительно закреплена площадка, выполненная с длиной, равной 370 мм.
Отношение высоты пульта приборов к длине, ширине, и высоте борта составляет 0,172, 0,577, 1,613 соответственно.
Скорость составляет - 20,5 узлов.
Пример 4.
Отношение длины носа к длине лодки составляет 1:4-1:5;
Отношение длины киля к длине лодки составляет 1:1,3-1:5;
Отношение длины кормы к длине лодки составляет 1:10-1:16.
В частности, эксплуатировалась лодка со следующими параметрами:
Отношение длины носа к длине лодки составляет 1: 4,27;
Отношение длины киля к длине лодки -1:1,42;
Отношение длины кормы к длине лодки -1:15,62.
Из представленных примеров видно, что отношение L/B у заявленной лодки ниже, чем у лодки из ближайшего аналога, что характеризует ее как более скороходную, т.к. чем ниже это отношение, тем быстроходнее судно (например, для современных быстроходных глиссирующих катеров это значение составляет L/B 2,3-2,7). Однако чем выше это отношение, тем более управляемое судно. Увеличение этого отношения улучшает устойчивость на курсе, но несколько снижает поворотливость и требует большей площади руля.
В заявленной лодке отношение L/H ниже, чем у близкого аналога, что обеспечивает повышение маневренности и поворотливости лодки.
С увеличением отношения ширины к осадке В/Т устойчивость судна увеличивается; с уменьшением этого отношения увеличивается устойчивость на курсе. В заявленном корпусе лодки отношение В/Т является меньшим, чем у близкого аналога, что характеризует ее (лодку) как более устойчивой на курсе.
Отношение высоты борта к осадке Н/Т влияет на остойчивость, непотопляемость и вместимость судна, т.е. определяет запас водоизмещения. С ростом отношения Н/Т увеличивается парусность судна, что в свою очередь влияет на скоростные характеристики (чем выше парусность, тем ниже скорость и остойчивость). У заявленной лодки отношение Н/Т незначительно отличается от близкого аналога.
Скорость при одинаковых условиях эксплуатации у заявленной лодки была выше примерно на 1,5 узла. Мореходные качества улучшились за счет снижения веса лодки и за счет увеличения высоты бортов носовой части.
Данные изменения, в целом, отлично проявили себя при проведении ходовых испытаний, мореходные и скоростные качества (при одинаковых параметрах тяговой силы) были лучше чем у наиболее близкого аналога.