НАДУВНАЯ ЛОДКА Российский патент 1998 года по МПК B63B7/08 

Изобретение относится к мелкому судостроению и касается конструирования средств передвижения по воде, например, надувных лодок.

Известна надувая лодка, содержащая надувные борта, а также носовую и кормовую оконечности, выполненные из соединенных между собой элементов раскроя оболочки в виде круглых цилиндров из эластичного материала, и днище, прикрепленное к бортам, носовой и кормовой оконечностям.

Однако она обладает большой материалоемкостью при ее постройке.

Цель изобретения снижение материалоемкости надувной лодки при ее постройке.

Цель достигается тем, что надувная лодка, содержащая надувные борта, а также носовую и кормовую оконечности, выполненные из соединенных между собой элементов раскроя оболочки в виде круглых цилиндров из эластичного материала, и днище, прикрепленное к бортам, носовой и кормовой оконечностям, выполнена со средством для изменения соотношения между высотой борта и его шириной, которое размещено по крайней мере на одном участке каждого борта и выполнено в виде горизонтальной эластичной диафрагмы, расположенной по центру сечения и прикрепленной внутри элементов раскроя оболочки по всей длине этих участков бортов с разделением их на две зоны: верхнюю и нижнюю, равные по периметру сечения, причем на этих участках наружная поверхность борта выполнена в форме цилиндра с параллельными основаниями в виде замкнутой плоской алгебраической кривой типа овала Кассини с "талией", имеющего вертикально расположенную ось и "талию" в горизонтальной плоскости, причем расстояние между вершинами овала по его вертикальной оси больше диаметра основания примыкающих участков круглых цилиндров, а расстояние между любыми точками овала, расположенными на одной горизонтали, меньше диаметра основания примыкающих участков круглых цилиндров, при этом периметр кривой типа овала Кассини с "талией" равен периметру основания круглых цилиндров, а центральная ось цилиндрической поверхности с основаниями, имеющими форму типа овала Кассини с "талией", совпадает с центральной осью примыкающих круглых цилиндров.

Кроме того, у такой надувной лодки оптимальная ширина B диафрагмы по всему участку с наружной поверхностью по форме цилиндра с параллельными основаниями в виде замкнутой плоской алгебраической кривой типа овала Кассини с "талией" определена соотношением:

где D диаметр основания круглых цилиндров;
α угол, образованный в сечении между точками прикрепления диафрагмы к цилиндрической поверхности борта и фокусом овала Кассини с "талией", при оптимальном расстоянии H между вершинами овала Кассини с "талией" по его вертикальной оси, определенном соотношением:

и при оптимальном отношении площади S₁ основания надувных цилиндров круглых бортов к площади S₂ оснований цилиндров, имеющих форму типа овала Кассини с "талией", определенном соотношением:

Наряду с этим у такой надувной лодки диафрагма в местах ее перехода к участкам круглых цилиндров по ширине выполнена с плавными расширяющимися переходными участками по наклонным кривым, а торцевые участки диафрагмы выполнены с сегментообразным вырезом.

На фиг. 1 дан общий вид надувной лодки в плане; на фиг. 2 общий вид надувной лодки сбоку; на фиг3 разрез А-А фиг. 2; на фиг. 4 разрез Б-Б фиг. 2; на фиг. 5 общий вид раскроя диафрагмы надувной лодки в варианте расположения ее только в центральной прямолинейной части бортов; на фиг. 6 - общий вид раскроя диафрагмы надувной лодки для прямолинейной части бортов в варианте с частичным выходом (диафрагмы) на приподнятые баллоны носовой части.

Надувная описываемая лодка U-образной формы в плане образована двумя надувными бортами 1, выполненными из элементов раскроя, с приподнятой носовой частью и днищем 2, прикрепленным к оконечностям и надувным бортам, имеющим в носу и корме форму круглого цилиндра, и содержит в кормовой части жесткий транец 3 для крепления подвесного мотора.

Надувные борта в носовой цилиндрической части разделены вертикальной конической перегородкой 4 на два изолированных отсека.

В одном из вариантов в центральной прямолинейной части лодки надувные цилиндрические борта соединены изнутри средством для изменения соотношения между высотой борта и его шириной. Это средство выполнено в виде внутренней горизонтальной эластичной диафрагмы 5, которая придает наружной поверхности бортов в поперечном сечении форму кривой типа овала Кассини с "талией", причем расстояние между вершинами овала по вертикально расположенной оси овала больше диаметра основания примыкающих круглых цилиндров, а периметр овала Кассини равен периметру основания круглых цилиндров. Центральная ось круглых цилиндров совпадает с центральной осью цилиндрической поверхности с основаниями типа овала Кассини с "талией".

Носовая часть и кормовые оконечности являются нерабочими зонами во всех типах лодок. В данной конструкции они остаются в форме круглого цилиндра. Это позволяет удобно приклеить транец к бортам и обеспечить достаточную герметичность соединения его с бортом, а также упростить сборку замыкающих швов носовой части.

Для постепенного перехода формы борта типа овала Кассини с "талией" в цилиндрическую диафрагма 5 в местах перехода выполнена с плавными расширяющимися переходными участками с сегментообразным вырезом на концах ( фиг. 5).

Диафрагма 5 изготавливается, как правило, из того же эластичного материала, что и борт. В другом варианте исполнения надувной лодки не только прямолинейная часть бортов имеет форму кривой типа овала Кассини с "талией", но и приподнятые носовые части бортов также частично выполнены с наружной поверхностью в поперечном сечении по форме кривой типа овала Кассини с "талией" (фиг.6).

В этом случае диафрагма состоит из 2-х частей: одна часть для прямолинейного участка борта, а другая для наклонного участка носовой части борта. Угол между осями симметрии этих частей диафрагмы выбирают в соответствии с углами подъема и поворота носовых баллонов. Обе части диафрагмы 5 могут быть выкроены из одного полотнища эластичного материала, или каждый участок выкраивается отдельно с последующим соединением, например, склейкой.

Ширина В диафрагмы определяется в зависимости от диаметра D борта, имеющего форму круглого цилиндра и угла α образованного между точками, наименее удаленными от центра "овала" (между точками прикрепления диафрагмы к цилиндрической поверхности борта) и фокусом овала Кассини с "талией":

Угол α выбирают с учетом выбора соотношения таких оптимальных параметров, как расстояние H между вершинами овала по оси овала, определяемое по формуле:

и отношение площади S₁ основания надувных цилиндров бортов к площади S₂ оснований цилиндров с замкнутой кривой типа овала Кассини с "талией", выражаемое формулой:

Знание и использование значений площадей необходимо, поскольку от площади сечения зависит грузоподъемность лодки, которая рассчитывается по формуле:
P 0,75 • V • 1000 M,
где V объем камеры лодки;
M масса лодки.

Площадь сечения связана с объемом камеры лодки следующей зависимостью:
V S • l,
где l длина камеры,
и в зависимости от превалирующих при эксплуатации требований к конструкции надувной лодки выбирают либо максимальную высоту борта при угле α 90^o, либо максимальную ширину при углах a до 45^o, либо выбирают оптимальное соотношение параметров B, H, S₁/S₂, которое лежит в пределах значений углов a от 90^o до 130^o.

Это решение по увеличению высоты борта лодки за счет использования эластичной диафрагмы может быть применено и к лодкам О-образной формы без транца.

Вклейка диафрагмы 5 осуществляется в процессе изготовления элементов борта и технологических затруднений не вызывает. Изготовление лодки производится по серийной технологии. При наполнении готовой лодки борта принимают заданную форму в плане и в поперечных сечениях. Вклеенная диафрагма 5 никак не препятствует компактной укладке лодки.

Сравнение размерных параметров существующей лодки "Орион-3", у которой борта в центральной и носовой частях выполнены в традиционной форме в виде круглых цилиндров, и опытного образца описываемой лодки с аналогичными размерами по длине и ширине кокпита в рабочей части показывает, что в новом образце в районе приклейки транца получается меньшая ширина кокпита, вследствие чего размер транца по ширине уменьшился ≈на 20^o, а высота борта в рабочей зоне увеличилась на 12,5% В итоге размеры упаковки снизились на 20% а масса лодки на 16%

Использование: изобретение относится к конструкциям средств передвижения на воде, например, к надувным лодкам. Сущность: надувная лодка, содержащая надувные борта, а также носовую и кормовую оконечности, выполненные из соединенных между собой элементов раскроя оболочки в виде круглых цилиндров из эластичного материала, и днище, прикрепленное к бортам, носовой и кормовой оконечностям, выполнена со средством для изменения соотношения между высотой борта и его шириной, которое размещено по крайней мере на одном участке каждого борта и выполнено в виде горизонтальной эластичной диафрагмы, расположенной по центру сечения и прикрепленной внутри элементов раскроя оболочки по всей длине этих участков бортов с разделением их на две: верхнюю и нижнюю зоны, равные по периметру сечения, причем на этих участках наружная поверхность борта выполнена по форме цилиндра с параллельными основаниями в виде замкнутой плоской алгебраической кривой типа овала Кассини с "талией", имеющего вертикально расположенную ось и "талию" в горизонтальной плоскости, причем расстояние между вершинами овала по его вертикальной оси больше диаметра основания примыкающих участков круглых цилиндров, а расстояние между любыми точками овала, расположенными на одной горизонтали, меньше диаметра основания примыкающих участков круглых цилиндров, при этом периметр кривой типа овала Кассини с "талией" равен периметру основания круглых цилиндров, а центральная ось цилиндрической поверхности с основаниями, имеющими форму типа овала Кассини с "талией", совпадает с центральной осью примыкающих круглых цилиндров. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Надувная лодка, содержащая надувные борта, а также носовую и кормовую оконечности, выполненные из соединенных между собой элементов раскроя оболочки в виде круглых цилиндров из эластичного материала, и днище, прикрепленное к бортам, носовой и кормовой оконечностям, отличающаяся тем, что она выполнена со средством для изменения соотношения между высотой борта и его шириной, которое размещено по крайней мере на одном участке каждого борта и выполнено в виде горизонтальной эластичной диафрагмы, расположенной по центру сечения и прикрепленной внутри элементов раскроя оболочки по всей длине этих участков бортов с разделением их на две: верхнюю и нижнюю зоны, равные по периметру сечения, причем на этих участках наружная поверхность борта выполнена по форме цилиндра с параллельными основаниями в виде замкнутой плоской алгебраической кривой типа овала Кассини с "талией", имеющего вертикально расположенную ось и "талию" в горизонтальной плоскости, причем расстояние между вершинами овала по его вертикальной оси больше диаметра основания примыкающих участков круглых цилиндров, а расстояние между любыми точками овала, расположенными на одной горизонтали, меньше диаметра основания примыкающих участков круглых цилиндров, при этом периметр кривой типа овала Кассини с "талией" равен периметру основания круглых цилиндров, а центральная ось цилиндрической поверхности с основаниями, имеющими форму типа овала Кассини с "талией", совпадает с центральной осью примыкающих круглых цилиндров. 2. Лодка по п.1, отличающаяся тем, что оптимальная ширина В диафрагмы по всему участку с наружной поверхностью по форме цилиндра с параллельными основаниями в виде замкнутой плоской алгебраической кривой типа овала Кассини с "талией" определена соотношением

где D диаметр основания круглых цилиндров;
α - угол, образованный в сечении между точками прикрепления диафрагмы к цилиндрической поверхности борта и фокусом овала Кассини с "талией",
при оптимальном расстоянии H между вершинами овала Кассини с "талией" по его вертикальной оси, определенном соотношением

и при оптимальном отношении площади S₁ основания надувных цилиндров круглых бортов к площади S₂ оснований цилиндров, имеющих форму типа овала Кассини с "талией", определенном соотношением

3. Лодка по пп.1 и 2, отличающаяся тем, что диафрагма в местах ее перехода к участкам круглых цилиндров по ширине выполнена с плавными расширяющимися переходными участками по наклонным кривым, а торцевые участки диафрагмы выполнены с сегментообразным вырезом.