ПОЛИМАРАН Российский патент 1995 года по МПК B63B1/12 

Изобретение относится к судостроению и может быть использовано при создании многокорпусных судов-полимаранов.

Известен полимаран, содержащий два водоизмещающих корпуса и две боковые гидролыжи, соединенные с водоизмещающими корпусами основными и вспомогательными поперечными балками, а также парусное вооружение Бермудского типа с гиком и косым грота-парусом с мачтой, связанной стоячим такелажем с водоизмещающими корпусами, рулевое устройство и весельные уключины (см. ФРГ, заявка 2947327, кл. В 63 В 1/12, 1980).

К недостаткам данного технического решения можно отнести невысокую надежность конструкции полимарана из-за выбранной конструктивно-силовой схемы и соединения между собой его элементов, невысокие ходовые качества из-за гидродинамического сопротивления находящихся в воде корпусов, и невысокую безопасность экипажа из-за выбранной концепции размещения корпусов полимарана по высоте.

Цель изобретения повышение эксплуатационных качеств полимарана.

Поставленная цель достигается тем, что полимаран выполнен с центральной гидролыжей, расположенной выше указанных выше боковых гидролыж, которые установлены у внешних бортов водоизмещающих корпусов, а поперечные балки выполнены съемными, при этом основные поперечные балки расположены в средней части полимарана, а вспомогательные связаны с концевыми частями водоизмещающих корпусов и гидролыж, водоизмещающие корпуса и все гидролыжи выполнены секционными с герметически закрываемыми люками для каждой секции, носовые части боковых гидролыж и кормовая часть центральной гидролыжи выполнены с надстройками, полости которых сообщены с соответствующими полостями концевых секций гидролыж, образуя многофункциональные контейнеры, центральная гидролыжа выполнена с сидением рулевого в грузовой секции, а в каждой из боковых гидролыж расположены места для гребцов, при этом два из них размещены между основными поперечными балками, а кормовое место для гребцов в каждой боковой гидролыже расположено между кормовыми основной и вспомогательной поперечными балками, при этом на наружных бортах боковых гидролыж установлены продольные балки для весельных уключин, водоизмещающие корпуса разнесены между собой на расстояние, равное не менее 1/3 их длины, и выполнены с надстройками, ниже уровня общей палубы которых размещены на одном уровне палубы водоизмещающих корпусов, длина каждого из которых больше длины гидролыж, причем последние размещены на разных уровнях по отношению к водоизмещающим корпусам, днища которых расположены ниже днищ гидролыж, которые размещены ниже общей палубы надстроек водоизмещаюших корпусов, при этом ширина каждой гидролыжи больше ее высоты, водоизмещающие корпуса выполнены с килевыми балками и снабжены шверцами, каждый из которых расположен между соответствующими боковой гидролыжей и водоизмещающим корпусом со смещением от его середины длины в сторону кормы и с возможностью утапливания и складывания в горизонтальное положение в сторону кормы, при этом каждый водоизмещающий корпус выполнен с овальным сечением в плоскости шпангоута, а каждая гидролыжа с сечением нижней своей части в плоскости шпангоута по форме полукруга, при этом торцевые части каждой гидролыжи выполнены скругленными, максимальная ширина каждой гидролыжи больше максимальной ширины каждого водоизмещающего корпуса, а проемы между смежными водоизмещающими корпусами и гидролыжами перекрыты настилами в виде пластин, пришнурованных к их кромкам посредством отверстий в них, при этом полимаран выполнен с технологическим проемом в носовой части, который ограничен внутренними кромками водоизмещающих корпусов, носовой кромкой центральной гидролыжи и участком периметра носовой вспомогательной поперечной балки, при этом кормовая секция центральной гидролыжи выполнена с колодцем для подвесного мотора, а рулевое устройство выполнено с кормовой поперечной штангой и с шарнирно связанными с ней румпелями, образующими вместе с ней шарнирно-параллелограммный механизм и выполненными с рулевыми коробками с возможностью перестановки и изменения угла наклона каждого румпеля относительно палубы, причем перо каждого руля в его коробке установлено на горизонтальном поперечном шарнире с возможностью выступания за нижние обводы кормовой части днища каждого водоизмещающего корпуса, при этом мачта парусного вооружения выполнена -образной с подкосами, имеющими шпоры, шарнирно установлена на носовой основной поперечной балке в узлах крепления, каждый из которых размещен между соответствующими водоизмещающим корпусом и боковой гидролыжей, при этом мачта выполнена с центральным штагом для крепления гика и передней шкаторины грота-паруса, причем центральный штаг расположен в плоскости -образной мачты и растяжками связан со шпорами ее подкосов, а парусное вооружение выполнено с дополнительным косым парусом, установленным на мачте.

Кроме того, все гидролыжи выполнены со втулками, через которые пропущены основные поперечные балки.

Кроме того, носовая секция центральной гидролыжи и кормовая секция каждой боковой гидролыжи выполнены с возвышениями палубы.

Кроме того, продольные и поперечные балки выполнены заподлицо со внешними кромками боковых гидролыж.

Кроме того, носовые и кормовые секции водоизмещающих корпусов выполнены с наполнителями из легких водостойких материалов.

Кроме того, продольная балка выполнена с фиксированным шарнирным устройством для выноса каждой весельной уключины за пределы этой балки.

Кроме того, -образная мачта выполнена с распоркой-краспицей между ее подкосами, концевые части которой связаны тросами-ромбовантами с противоположными подкосами мачты, а поперечное сечение подкосов выполнено круглым или овальным.

На фиг. 1 изображен общий вид сверху полимарана; на фиг. 2 боковой вид полимарана; на фиг. 3 вид А фиг. 2; на фиг. 4 кривая зависимости момента сопротивления опрокидыванию от угла крена.

Полимаран имеет два водоизмещающих корпуса 1, разнесенных между собой, две боковые гидролыжи 2, установленные по внешние стороны водоизмещающих корпусов на минимально возможном с конструктивной точки зрения расстоянии, и центральную гидролыжу 3, расположенную выше боковых гидролыж 2. Корпуса 1 и гидролыжи 2 и 3 соединены между собой съемными основными 4 и вспомогательными 5 поперечными балками, при этом основные поперечные балки 4 прикреплены к полимарану в его средней части, а вспомогательные 5 связывают концевые части корпусов. Основные поперечные балки 4 пропущены через гидролыжи 2 и 3 и контактируют с ними через втулки 6 (см. фиг. 1).

Водоизмещающие корпуса 1 и гидролыжи 2 и 3 выполнены секционными с герметически закрывающимися люками 7. Носовая часть надстройки 8, емкости которых соединены с соответствующими емкостями концевых секций гидролыж, образуя многофункциональные контейнеры с закрывающими люками 7. В люке 7 грузовой секции центральной гидролыжи 3 установлено сидение для рулевого, и в этой же секции расположен колодец 9 для размещения подвесного мотора. Места для гребцов установлены в люках 7 боковых гидролыж 2, а именно: два места в средней секции, расположенной между основными поперечными балками 4, и одно в кормовой секции, расположенной между основной 4 и вспомогательной 5 поперечными балками. Носовая и кормовая секции водоизмещающих корпусов 1 выполнены с наполнителями из легких водостойких материалов.

Сечение каждого из водоизмещающих корпусов 1 выполнено в виде вертикально ориентировочного овала, сечение нижней части гидролыж 2 и 3 выполнено в виде полукруга (см. фиг. 3), а торцевые части каждой гидролыжи выполнены скругленными. Максимальная ширина каждой гидролыжи выполнена превышающей максимальную ширину каждого водоизмещающего корпуса 1. Водоизмещающие корпуса 1 и гидролыжи 2, 3 размещены на разных по высоте уровнях так, что днища водоизмещающих корпусов 1 расположены ниже днищ гидролыж 2 и 3 (см. фиг. 3). Палубы водоизмещающих корпусов размещены на одном уровне, но ниже общего палубного уровня, на котором расположены надстройки водоизмещающих корпусов 10 (см. фиг. 2). Общий палубный уровень проходит по осям основных балок 5, относительно которых задаются высоты палуб корпусов. Ширина каждой гидролыжи выполнена превышающей ее высоту, а носовая зона центральной гидролыжи 3 и кормовая зона боковых гидролыж 2 выполнены с возвышением палубы (на черт. не показано).

Водоизмещающие корпуса 1 разнесены между собой на расстояние не менее трети их длины и выполнены с килевыми балками 11 по всей длине их днища, а также снабжены шверцами 12, которые установлены между боковой гидролыжей 2 и водоизмещающим корпусом 1 посредине длины водоизмещающего корпуса с некоторым смещением к корме с возможностью утапливания и складывания в горизонтальное положение к корме.

По наружным краям боковых гидролыж 2 расположены продольные балки 13 для установки уключин весел. Продольная балка 13 выполнена с фиксируемым шарнирным устройством 14 для выноса уключин за пределы продольной балки. При гребле методом каноэ без уключин, продольные 13 и поперечные балки 4 выполнены невыступающими за внешние кромки боковых гидролыж 2, а гребцы размещаются в люках боковых гидролыж.

В проемах между смежными корпусами полимарана выполнены настилы в виде пластин, прошнурованных через отверстия к соответствующим кромкам корпусов (не показано). Полимаран снабжен технологическим проемом, который образован по периметру носовой вспомогательной балки, внутренними кромками водоизмещающих корпусов 1 и носовой кромкой центральной гидролыжи 3 (см. фиг. 1).

В кормовой части полимарана размещено рулевое устройство, выполненное в виде поперечной штанги 15, шарнирно связанной с румпелями 16 с образованием шарнирно-параллелограммного механизма. Румпели 16 соединены с рулевыми коробками 17 с возможностью перестановки и изменения угла их наклона относительно палубы. Рули 18 установлены в рулевых коробках 17 на горизонтальных поперечных шарнирах 19 и выступают за нижние обводы днища водоизмещающих корпусов 1.

Парусное вооружение Бермудского типа выполнено в виде двух косых парусов 20, установленных на -образной мачте 21. Мачта 21 шарнирно установлена на носовой основной поперечной балке 4 (см. фиг. 2) в узлах крепления, размещенных между водоизмещающими корпусами 1 боковыми гидролыжами 2, и связана с корпусами стоячим такелажем с центральным штагом 22 для крепления передней шкоторины 23 грот-паруса 24, и гика 25, расположенным в плоскости -образной мачты 21 и закрепленным растяжками 26 со шпорами 27 подкосов мачты. -образная мачта 21 имеет распорку-краспицу 28 между подкосами мачты, концы которой связаны тросами-ромбовантами 29 с противоположными подкосами мачты. Сечение подкосов выполнено круглым или овальным.

Полимаран эксплуатируется следующим образом.

Объемная решетка полимарана из водоизмещающих корпусов 1 и гидролыжи 2 и 3 врезаясь в гребни волн, влияет на них таким образом, что они разрушаются под воздействием ветра и гравитационных сил. В процессе такого гашения высокочастотных составляющих волн, т.е. выглаживания поверхности, конструкция полимарана только в самой минимальной степени воспринимает на себя энергию разрушаемых волн. Этот фактор играет существенную роль для увеличения живучести и повышения надежности судна и экономии материалов, расходуемых на его конструкцию, что существенно упрощает последнюю. Распределенная многоярусно на широкой поверхности воды плавучесть ограничивает осадку полимарана даже на вершине волны, а также защищает от заливания низко расположенную от поверхности воды палубу. Волны, не встречая сопротивления, плавно перекатываются через круглые палубы водоизмещающих корпусов 1, проходя через свободные пространства между водоизмещающими корпусами 1 и гидролыжами 2, 3, надстройки 10 и 8 которых защищают полимаран от внешних воздействий со стороны борта. При крутой боковой волне ее гребень плавно перекатывается через круглую палубу водоизмещающих корпусов 1 и попадает на жесткие настилы, что предупреждает возникновение брызг и уменьшает вероятность смывания членов экипажа, находящихся на палубе.

При встречной волне носы нижерасположенных водоизмещающих корпусов 1 поднимаются на поверхность под действием выталкивающей силы. Когда гребень волны проходит зону миделя полимарана, нос и корма полимарана выходят из воды, а его осадка увеличивается из-за временной потери части плавучести.

Этот недостаток в плавучести в следующий момент возмещается гидролыжами 2 и 3, находящимися выше. Гидролыжи 2 и 3, днища которых расположены над уровнем ватерлинии, защищают полимаран снизу от жестких ударов волн. Центральная гидролыжа 3 включается в работу позже всех корпусов, имеется ввиду всхожесть на волну. Это уменьшает силу удара волны и увеличивает продольную устойчивость полимарана.

При воздействии ветра на парусное вооружение, установленное на мачте 21, полимаран совершает движение в крейсерском режиме. Полимаран может управляться по курсу парусным вооружением Бермудского типа как отдельно, так и в сочетании с имеющимся у него рулевым устройством. Последним полимаран управляется путем отклонения рулей 18. Перемещая поперечную штангу 15, румпели 16 и рулевые коробки 17, отклоняют, соответственно, и руля 18. Полимаран поворачивается в нужную сторону. Угол наклона румпелей может изменяться относительно палубы полимарана. Поперечный горизонтальный шарнир 19, на котором установлены рули 18 в рулевых коробках 17, позволяет рулям поворачиваться в горизонтальное положение к корме полимарана при движении последнего по отмелям или вблизи иных подводных препятствий. С этой же целью шверцы 12 установлены между боковой гидролыжей 2 и водоизмещающим корпусом 1 с возможностью поворота в горизонтальное положение, при котором шверцы 12 разворачиваются к корме.

Для повышения прочности водоизмещающих корпусов 1 при встрече с подводным препятствием по всей длине их днищ выполнены килевые балки 11.

В абсолютный штиль полимаран может перемещаться как на веслах, так и за счет мотора, либо с одновременным использованием указанных движителей. За счет этого же полимаран может перемещаться при рулении в порту и при движении по отмелям. При этом гребцы размещаются в боковые гидролыжах 2.

На фиг. 4 проиллюстрировано преимущество предлагаемой конструкции по остойчивости в сравнении с традиционной конструкцией катамарана. Кривая 1 показывает зависимость момента сопротивления (МкГм) от угла крена традиционного катамарана, а кривая 11 показывает зависимость момента сопротивления от угла крена предлагаемого полимарана.

Использование: изобретение относится к судостроению и может быть использовано при создании многокорпусных судов полимаранов. Сущность изобретения заключается в том, что полимаран выполнен с центральной гидролыжей, расположенной выше боковых гидролыж, которые установлены у внешних бортов водоизмещающих корпусов. Поперечные балки выполнены съемными, при этом основные поперечные балки расположены в средней части полимара, а вспомогательные связаны с концевыми частями водоизмещающих корпусов и гидролыж. Водоизмещающие корпуса и ее гидролыжи выполнены секционными с герметически закрывающимися люками для каждой секции, носовые части боковых гидролыж и кормовая часть центральной гидролыжи выполнены с надстройками, полости которых сообщены с соответствующими полостями концевых секций гидролыж, образуя многофункциональные контейнеры. Центральная гидролыжа выполнена с сидением рулевого в грузовой секции, а в каждой из боковых гидролыж расположены места для гребцов, при этом два из них размещены между основными поперечными балками, а кормовое место для гребцов в каждой боковой гидролыже расположено между кормовыми основной и вопомогательной поперечными балками. На наружных бортах боковых гидролыж установлены продольные балки для весельных уключин, водоизмещающие корпуса разнесены между собой на расстояние, равное не менее 1/3 их длины, и выполнены с надстройками, ниже уровня на общей палубе которых размещены на одном уровне палубы водоизмещающих корпусов, длина каждого из которых больше длины гидролыж, причем последние размещены на разных уровнях по отношению к водоизмещающим корпусам, днище которых расположены ниже днищ гидролыж, которые размещены ниже общей палубы надстроек водоизмещающих корпусов общей палубы. Ширина каждой гидролыжи больше ее высоты, водоизмещающие корпуса выполнены с килевыми балками и снабжены шверцами, каждый из которых расположен между соответствующими боковой гидролыжей и водоизмещающим корпусом со смещением от его середины длины в сторону кормы и с возможность утапливания и складывания в горизонтальное положение в сторону кормы. Каждый водоизмещающий корпус выполнен с овальным сечением в полости шпангоута, а каждая гидролыжа с сечением нижней части в плоскости шпангоута по форме полукруга. Торцевые части каждой гидролыжи выполнены скругленными, максимальная ширина каждой гидролыжи больше максимальной ширины каждого водоизмещающего корпуса, а проемы между смежными водоизмещающими корпусами и гидролыжами перекрыты настилами в виде пластин, пришнурованных к их кромкам посредством отверстий в них. Полимаран выполнен с технологическим проемом в носовой части, который ограничен внутренними кромками водоизмещающих корпусов носовой кромкой центральной гидролыжи и участком периметра носовой вспомогательной поперечной балки. Кормовая секция центральной гидролыжи выполнена с колодцем для подвесного мотора, а рулевое устройство выполнено с кормовой поперечной штангой и с шарнирно связанными с ней румпелями, образующими вместе с ней шарнирно параллелограммный механизм и выполненными с рулевыми коробками с возможностью перестановки и изменения угла наклона каждого румпеля относительно палубы. Перо каждого руля в его коробке установлено шарнирно на горизонтальном поперечном шарнире с возможностью выступания за нижние обводы кормовой части днища каждого водоизмещающего корпуса. Мачта парусного вооружения выполнена /\ -образной с подкосами, имеющими шпоры, шарнирно установлена на носовой основной поперечной балке в узлах крепления, каждый из которых размещен между соответствующими водоизмещающим корпусом и боковой гидролыжей. Мачта выполнена с центральным шагом для крепления гика и передней шкаторины грота-паруса, причем центральный штаг расположен в полости /\ -образной мачты и растяжками связан со шпорами ее подкосов, а парусное вооружение выполнено с дополнительным косым парусом, установленным на мачте. 6 з. п. ф лы, 4 ил.

1. ПОЛИМАРАН, содержащий два водоизмещающих корпуса и две боковые гидролыжи, соединенные с водоизмещающими корпусами основными и вспомогательными поперечными балками, а также парусное вооружение Бермудского типа с гиком и косым грота-парусом с мачтой, связанной стоячим такелажем с водоизмещающими корпусами, рулевое устройство и весельные уключины, отличающийся тем, что полимаран выполнен с центральной гидролыжей, расположенной выше указанных боковых гидролыж, которые установлены у внешних бортов водоизмещающих корпусов, а поперечные балки выполнены съемными, при этом основные поперечные балки расположены в средней части полимарана, а вспомогательные связаны с концевыми частями водоизмещающих корпусов и гидролыж, водоизмещающие корпуса и все гидролыжи выполнены секционными с герметически закрываемыми люками для каждой секции, носовые части боковых гидролыж и кормовая часть центральной гидролыжи выполнены с надстройками, полости которых соообщены с соответствующими полостями концевых секций гидролыж, образуя многофункциональные контейнеры, центральная гидролыжа выполнена с сидением рулевого в грузовой секции, а в каждой из боковых гидролыж расположены места для гребцов, при этом два из них размещены между основными и поперечными балками, а кормовое место для гребцов в каждой боковой гидролыже расположено между кормовыми основной и вспомогательной поперечными балками, при этом на наружных бортах боковых гидролыж установлены продольные балки для весельных уключин, водоизмещающие корпуса разнесены между собой на расстояние, равное не менее 1/3 их длины, и выполнены с надстройками, ниже уровня общей палубы которых размещены на одном уровне палубы водоизмещающих корпусов, длина каждого из которых больше длины гидролыж, причем последние размещены на разных уровнях по отношению к водоизмещающим корпусам, днища которых расположены ниже днищ гидролыж, которые размещены ниже общей палубы надстроек водоизмещающих корпусов, при этом ширина каждой гидролыжи больше ее высоты, водоизмещающие корпуса выполнены с килевыми балками и снабжены шверцами, каждый из которых расположен между соответствующими боковой гидролыжей и водоизмещающим корпусом со смещением от его середины длины в сторону кормы и с возможностью утапливания и складывания в горизонтальное положение в сторону кормы, при этом каждый водоизмещающий корпус выполнен с овальным сечением в плоскости шпангоута, а каждая гидролыжа с сечением нижней своей части в плоскости шпангоута по форме полукруга, при этом торцевые части каждой гидролыжи выполнены скругленными, максимальная ширина каждой гидролыжи больше максимальной ширины каждого водоизмещающего корпуса, а проемы между смежными водоизмещающими корпусами и гидролыжами перекрыты настилами в виде пластин, пришнурованных к их кромкам посредством отверстий в них, при этом полимаран выполнен с технологическим проемом в носовой части, который ограничен внутренними кромками водоизмещающих корпусов, носовой кромкой центральной гидролыжи участком периметра носовой вспомогательной поперечной балки, при этом кормовая секция центральной гидролыжи выполнена с колодцем для подвесного мотора, а рулевое устройство выполнено с кормовой поперечной штангой и с шарнирно связанными с ней румпелями образующими вместе с ней шарнирно-параллелограммный механизм и выполненными с рулевыми коробками с возможностью перестановки и изменения угла наклона каждого румпеля относительно палубы, причем перо каждого руля в его коробке установлено на горизонтальном поперечном шарнире с возможностью выступания за нижние обводы кормовой части днища каждого водоизмещающего корпуса, при этом мачта парусного вооружения выполнена -образной с подкосами, имеющими шпоры, шарнирно установлена на носовой основной поперечной балке в узлах крепления, каждый из которых размещен между соответствующими водоизмещающим корпусом и боковой гидролыжей, при этом мачта выполнена с центральным штагом для крепления гика и передней шкаторины грота-паруса, причем центральный штаг расположен в плоскости ?| -образной мачты и растяжками связан со шпорами ее подкосов, а парусное вооружение выполнено с дополнительным косым парусом, установленным на мачте. 2. Полимаран по п. 1, отличающийся тем, что все гидролыжи выполнены с втулками, через которые пропущены основные поперечные балки. 3. Полимаран по п.1, отличающийся тем, что носовая секция центральной гидролыжи и кормовая секция каждой боковой гидролыжи выполнены с возвышениями палубы. 4. Полимаран по п.1, отличающийся тем, что продольные и поперечные балки выполнены заподлицо с внешними кромками боковых гидролыж. 5. Полимаран по п. 1, отличающийся тем, что носовые и кормовые секции водоизмещающих корпусов выполнены с наполнителями из легких водостойких материалов. 6. Полимаран по п.1, отличающийся тем, что каждая продольная балка выполнена с фиксированным шарнирным устройством для выноса каждой весельной уключины за пределы этой балки. 7. Полимаран по п.1, отличающийся тем, что ?| -образная мачта выполнена с распоркой-краспицей между ее подкосами, концевые части которой связаны тросами-ромбовантами с противоположными подкосами мачты, а поперечное сечение подкосов выполнено круглым или овальным.