ДНИЩЕ КОРПУСА ГЛИССИРУЮЩЕЙ АМФИБИИ Российский патент 1998 года по МПК B63B1/22 B60F3/00 

Изобретение относится к области судостроения и касается конструкции днища корпуса глиссирующей амфибии.

Известно днище корпуса глиссирующей амфибии, выполненное плоским, гладки и жестким (FR, заявка N 2490178, кл. B 63 B 1/18, 1982).

Данное днище не позволяет демпфировать удары при волнении и при переезде через неровности. Возникающие при этом деформации вызывают значительные напряжения вдоль продольной оси днища, которые могут привести к его разрушению. Кроме того, возможный контакт днища непосредственно с сушей предполагает его выполнение усиленным жестким, а следовательно, утяжеленным. Жесткость днища приводит к значительному налипанию грунта и снега, к его намерзанию, затрудняя движение амфибии по суше. Все это снижает эксплуатационные качества амфибии.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому техническому решению является днище корпуса глиссирующей амфибии (SU, авт.свид. N 759390, кл. B 63 B 1/22, B 60 F 3/00, 1976), содержащее амортизирующую подвижную часть днища корпуса, симметричную относительно диаметральной плоскости и закрепленную своим передним поперечным краем с возможностью поворота относительно шарнира на неподвижной части, причем между последней и подвижной частью днища размещены эластичные пневмобаллоны, сообщенные с воздушной системой, а подвижная часть днища образует подвижный поперечный редан и сопряжена заподлицо с обводами неподвижной части в прижатом к ней положении. Кроме того, подвижная часть днища выполнена в виде V-образной в поперечном сечении пластины, неподвижная часть днища корпуса снабжена поперечным реданом, на котором расположен поперечный шарнир поворота подвижной части днища, выполненный в виде упругого бруса, расположенный вдоль передней кромки подвижной части. Бортовые кромки подвижной части образуют продольный редан.

Недостатком данного днища является его невысокие демпфирующие свойства, что приводит к значительным перегрузкам при движении амфибии по неровностям суши. Это вызвано тем, что амортизирующая подвижная часть с пневмобаллонами установлена только на части неподвижной днищевой поверхности, поэтому последняя, находясь в контакте своей кормовой частью с сушей, воспринимает непосредственно удары при переезде через неровности суши.

Это обстоятельство требует усиления неподвижной части и, следовательно, ее утяжеления. Причем, утяжеление днища вызвано и наличием шарнира с воздушной системой, а также выполнением подвижной части в виде V-образной в поперечном сечении пластины, испытывающей значительные нагрузки по линии сгиба и требующей, соответственно, ее усиления. Высокие требования к прочностным свойствам неподвижной и подвижной частей днища предполагают выполнение этих частей жесткими, металлическими, а значит, и хорошо смачиваемыми. Такое выполнение приводит к налипанию снега и образованию льда на днище после выхода амфибии из воды на сушу, а также во время остановки амфибии после движения по суше вследствие разогрева днища за счет трения, что значительно ухудшает ее ходовые качества, вызывая перегрузки двигателя. Кроме того, закрепление только переднего поперечного края подвижной части на неподвижной части днища посредством шарнира приводит к образованию ее бортовыми кромками продольного редана, которые при движении амфибии по суше юзом или резком повороте могут вызывать ее опрокидывание, что снижает устойчивость амфибии.

Все это обуславливает недостаточно высокие эксплуатационные качества амфибии с данным днищем.

Цель изобретения - повышение эксплуатационных качеств путем повышения демпфирующих свойств, снижения его веса, а также путем повышения устойчивости и облегчения страгивания с вязкой поверхности суши или при примерзании к ней днища глиссирующей амфибии.

Цель достигается тем, что в днище корпуса глиссирующей амфибии, содержащем неподвижную часть, амортизирующую подвижную часть в виде пластины, закрепленной своим передним поперечным краем на неподвижной части днища, и эластичные пневмобаллоны, размещенные между неподвижной и подвижной частями днища корпуса, пневмобаллоны и подвижная часть днища установлены по всей поверхности неподвижности части днища, при этом подвижная часть днища выполнена гибкой, упругой, из материала со свойствами несмачиваемости и закреплена на неподвижной части продольными краями посредством гибкого соединительного элемента с образованием на продольных краях упругого изгиба, причем подвижная часть днища образована набором пластины, имеющих размах, соответствующий ширине днищевой поверхности, и установленных внахлест относительно друг друга по всей длине днища.

Гибкий соединительный элемент выполнен в виде эластичной ленты, продольно изогнутой и жестко с натягом закрепленной своими краями на неподвижной части днища, а подвижная часть закреплена на изогнутой поверхности эластичной ленты, при этом один из краев ленты закреплен с возможностью переналадки на боковой поверхности неподвижной части днища, образуя сопряжение последней с подвижной частью.

При эксплуатации амфибии только на воде сопрягающий край ленты охватывает крайние пневмобаллоны и имеет возможность закрепления на донной поверхности неподвижной части днища.

Установка пневмобаллонов и подвижной части по всей поверхности неподвижной части позволило контактировать с сушей только подвижной частью днища. Выполнение подвижной части гибкой, упругой и ее закрепление на неподвижной части посредством гибкого соединительного элемента позволило при воздействии на подвижную часть неровностей суши упруго деформироваться последней, перемещаясь относительно неподвижной части, и амортизировать эти деформации пневмобаллонами. Все это позволило выполнять неподвижную часть облегченной, а также значительно повысить демпфирующую способность днища и снизить вибрации корпуса.

Кроме того, выполнение подвижной части гибкой, а следовательно, облегченной и из материала со свойствами несмачиваемости в совокупности с конструктивными особенностями ее закрепления на неподвижной части корпуса позволило стряхивать лед с днища после выхода судна из воды на сушу, не изменяя давления в пневмобаллонах и без использования воздушной системы за счет упругой деформации подвижной части, ее колебаний и незначительности сил сцепления с налипающим льдом, что также приводит к облегчению амфибии в целом. Причем, выполнение подвижной части из набора пластин, установленных внахлест по всей длине судна, позволило амортизировать неровности каждой пластиной в отдельности, снижая таким образом напряжения вдоль оси днища, а при выходе амфибии из воды на сушу пластины, ударяясь одна о другую, повышают способность подвижной части стряхивать налипающий на днище снег.

Закрепление с изгибом продольных краев подвижной части на неподвижной части днища, а также выполнение гибкого соединительного элемента в виде эластичной ленты и ее связь с частями днища позволило осуществлять на суше резкие повороты, движения юзом, не вызывая опрокидывания амфибии, причем, на воде подвижная часть в силу своей гибкости под действием распределенной нагрузки, вызывающей реакцию на ее краях меньшей силы, вследствие изгиба, прогибается вовнутрь своей средней частью, приобретая характеристики многокорпусного судна. Это позволило повысить устойчивость днища на суше, не ухудшая его устойчивость на воде.

Кроме того, конструктивная связь ленты с подвижной и неподвижной частями днища при огибании краем ленты крайних пневмобаллонов позволило в период эксплуатации амфибии только на воде и, задавая давление воздуха в крайних пневмобаллонах выше, чем в остальных, изгибать подвижную часть для придания днищу профиля "крыло чайки". Амфибия в этом случае приобретает характеристики многокорпусного судна, что еще более повышает ее устойчивость на воде.

Таким образом, конструктивное выполнение днища позволило повысить эксплуатационные качества глиссирующей амфибии.

На фиг. 1 схематически показано предлагаемое днище, вид снизу; на фиг. 2 - продольный разрез днища по диаметральной плоскости; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2; на фиг. 4 - разрез А-А на фиг. 2 (при движении амфибии на воде); на фиг. 5 - разрез А-А на фиг. 2 (пример закрепления ленты при огибании крайних пневмобаллонов).

Подвижная часть днища 1 выполнена гибкой, упругой, из материала со свойствами несмачиваемости, например, стеклопластика и установлена по всей поверхности неподвижной части 2 днища. Между подвижной 1 и неподвижной 2 частями днища по всему размаху днища размещены гибкие пневмобаллоны 3, 4. Подвижная часть днища может быть образована одной или набором пластин 5, 6, имеющих размах по всей ширине днищевой поверхности и установленных внахлест относительно друг друга по всей длине днища, образуя подвижные поперечные уступы 7. Пластина 5 жестко закреплена передним поперечным краем 8 на носовой поверхности неподвижной части днища. Продольные края пластин 5, 6 связаны с неподвижной частью 2 днища посредством гибкого соединительного элемента в виде эластичной ленты 10, выполненной, например, из конвейерной резинотканевой ленты. Лента 10 продольно изогнута и жестко закреплена своими краями 11, 12, например, посредством болтового соединения 13 на неподвижной части 2, а продольные края 9 подвижной части закреплены на изогнутой поверхности ленты 10. Края 11, 12 ленты 10 закреплены с натягом, образуя на продольных краях 9 подвижной части 2 упругий изгиб. Причем, край 12 ленты 10 обеспечивает сопряжение подвижной 1 и неподвижной 2 частей днища (фиг. 3). Для эксплуатации амфибии преимущественно на воде, например, в летний период возможно закрепление края 12 ленты 10 на донной поверхности неподвижной части 2 с возможностью охвата краем 12 крайних пневмобаллонов 4.

Работа амфибии с данным днищем осуществляется следующим образом. При движении амфибии на волнении пластины 5, 6 подвижной части 1 под действием ударной нагрузки упруго деформируются, перемещаются относительно неподвижной части 2, изменяя натяжение эластичной ленты 10, и сжимают пневмобаллоны 3, 4, снижая таким образом нагрузки, воспринимаемые днищем, при этом пластины 5, 6 подвижной части 1 днища имеют возможность прогибаться вовнутрь своей средней частью (фиг. 4), приобретая характеристики двухкорпусного судна, а поперечные подвижные уступы выполняют роль реданов, образуя межреданные зоны, свободные от гидродинамического воздействия на соответствующих скоростях движения амфибии.

При выходе амфибии из воды последняя скатывается с материала пластин 5, 6 подвижной части 1. которые упруго деформируются, каждая в отдельности, ударяясь друг о друга и стряхивая таким образом налипающий снег, причем, скатывание амфибии назад при движении по наклонной плоскости (например, при движении на подъем) тормозится поперечными уступами 7.

При переезде через неровности суши каждая пластина упруго деформируется, перемещается, изменяя форму изгиба ленты 10, сжимает пневмобаллоны, демпфируя нагрузки, воспринимаемые днищем в целом.

Для обеспечения начала движения амфибии по суше при трогании ее с вязкого грунта или для освобождения примерзшего днища достаточно сообщить корпусу необходимую вибрацию (например, погрузкой), которая вызовет упругие деформации подвижной части 1 днища.

При резком повороте или движении юзом амфибия скользит по снегу упруго изогнутыми продольными 9 и передним поперечным 8 краями подвижной части 1, сохраняя устойчивость.

При эксплуатации амфибии преимущественно по воде, например, в летнее время предпочтителен вариант закрепления гибкого соединительного элемента, изображенный на фиг. 5. В этом случае в крайних пневмобаллонах 4 создают давление, значительно выше, чем в пневмобаллонах 3, до возникновения вогнутости в середине подвижной части 1 и придания днищу профиля "крыло чайки". Амфибия приобретает характеристики многокорпусного судна, придающие ей устойчивость.

Использование: судостроение, конструкции днища корпуса глиссирующих амфибий, Сущность изобретения: в днище корпуса глиссирующей амфибии, содержащем неподвижную часть, амортизирующую подвижную часть и размещенные между ними эластичные пневмобаллоны, подвижная часть выполнена гибкой, упругой, из материала со свойствами несмачиваемости и закреплена на неподвижной части гибким соединительным элементом с образованием упругого изгиба. Подвижная часть образована пластинами, установленными внахлест, соединительный элемент может быть выполнен в виде эластичной ленты, закрепленной краями на неподвижной части днища, а подвижная часть при этом закреплена на изогнутой поверхности ленты. При этом один из концов ленты закреплен с возможностью переналадки для различных условий плавания. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Днище корпуса глиссирующей амфибии, содержащее неподвижную часть, амортизирующую подвижну, часть в виде пластины, закрепленной своим передним поперечным краем на неподвижной части днища, и эластичные пневмобаллоны, размещенные между неподвижной и подвижной частями днища корпуса, отличающееся тем, что пневмобаллоны и подвижная часть днища установлены по всей поверхности неподвижной части днища, при этом подвижная часть днища выполнена гибкой, упругой, из материала со свойствами несмачиваемости и закреплена на неподвижной части продольными краями посредством гибкого соединительного элемента с образованием на продольных краях упругого изгиба, причем подвижная часть днища образована набором пластин, имеющих размах, соответствующий ширине днищевой поверхности, и установленных внахлест относительно друг друга по всей длине днища. 2. Днище по п.1, отличающееся тем, что гибкий соединительный элемент выполнен в виде эластичной ленты, продольно изогнутой и жестко с натягом закрепленной своими краями на неподвижной части днища, а подвижная часть закреплена на изогнутой поверхности эластичной ленты, при этом один из краев ленты закреплен с возможностью переналадки на боковой поверхности неподвижной части днища, образуя сопряжение последней с подвижной частью, а при эксплуатации амфибии только на воде сопрягающий край охватывает крайние пневмобаллоны и имеет возможность закреления на донной поверхности неподвижной части днища.