ПОГЛОТИТЕЛЬ ЭНЕРГИИ ВОЛНООБРАЗОВАНИЯ ПРИ ДВИЖЕНИИ СУДНА Российский патент 1999 года по МПК B63B1/40 

Изобретение относится к гидродинамике и касается установки внешнего насадка, называемого поглотителем, размещенного перед носом судна и простирающегося по направлению к кормовой части в виде единого или при необходимости разделенного на две части насадка.

Известен поглотитель энергии волнообразования при движении судна, установленный впереди носа судна и содержащий внешний насадок, имеющий по крайней мере одно входное и по меньшей мере одно выходное отверстие, а также канал для потока морской воды между входным и выходным отверстиями (SU, 1022858, МПК B 63 B 1/40, опублик. 15.06.83).

Однако известное устройство является малоэффективным при эксплуатации и обладает ее недостаточной экономичностью.

Технический результат от реализации описываемого изобретения заключается в повышении эффективности и экономичности эксплуатации поглотителя энергии волнообразования при движении судна.

Этот технический результат достигается тем, что у поглотителя энергии волнообразования при движении судна, установленного впереди носа судна и содержащего внешний насадок, имеющий по крайней мере одно входное и по меньшей мере одно выходное отверстие, а также канал для потока морской воды между входным и выходным отверстиями, согласно изобретению, насадок расположен ниже или частично выше и частично ниже ватерлинии, причем насадок, простираясь от по крайней мере одного входного отверстия до по меньшей мере одного выходного отверстия, по всей длине или по ее части имеет гидродинамическую форму в продольном направлении вдоль части или по всему его периметру.

Кроме того, насадок поглотителя может быть продолжен за контур носа судна и разделен по крайней мере на два тоннеля, каждый из которых может иметь по крайней мере одно входное отверстие и по меньшей мере одно выходное отверстие для протока морской воды.

Насадок и/или по крайней мере два тоннеля, продолжающиеся при этом за контур носа судна, могут иметь постоянное, или сужающееся, или расширяющееся сечение, или комбинацию из двух или нескольких сечений.

Такие тоннели целесообразно располагать продольно, при этом упомянутые тоннели могут выходить за контур носа судна и проходить по бортам носа судна для введения в них потока морской воды.

Вышеупомянутым тоннелям непосредственно за контуром носа целесообразно придавать гидродинамическую форму в продольном направлении по всему периметру или вдоль части этого периметра.

Кроме того, канал поглотителя может иметь отверстия и/или щели и/или направляющие ребра для обеспечения балансирования давлений.

При этом часть насадка у такого поглотителя впереди носа судна и/или тоннелей, выходящих за контур носа судна, могут быть встроены в судно, меняя геометрическую форму носа судна.

Целесообразно такой поглотитель устанавливать в сочетании с бульбовым носом судна.

У такого поглотителя канал между по крайней мере одним входным отверстием и по меньшей мере одним выходным отверстием одного насадка или насадка с проходящими по бортам тоннелями может иметь прямолинейную или криволинейную форму.

Кроме того, альтернативно канал между по крайней мере одним входным отверстием и по меньшей мере одним выходным отверстием одного насадка или насадка с проходящими по бортам тоннелями целесообразно выполнять с прямолинейной или криволинейной формой и открывать либо с верхней, либо с нижней стороны.

Судно, к котором у прикреплен поглотитель энергии волнообразования, может быть выполнено с вертикальной или направленной под любым углом к вертикали линией носа.

Поглотитель может быть выполнен при этом так, что его насадок может крепиться на судне посредством опорных элементов обтекаемой формы.

Изобретение поясняется чертежами, на которых:
- фиг. 1 - это боковой вид судна при первом варианте реализации изобретения, когда на носу судна установлен насадок описываемого поглотителя энергии волнообразования;
- фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1;
- фиг. 3 - вид спереди на судно с описываемым поглотителем;
- фиг. 4 - боковой вид судна при втором варианте реализации изобретения, когда на носу судна установлен насадок поглотителя, разделенный в районе носа судна на два тоннеля, простирающихся по его бортам;
- фиг. 5 - сечение Б-Б на фиг. 4;
- фиг. 6 - вид спереди на судно с поглотителем, показанное на фиг. 4;
Различные элементы описываемого поглотителя, показанного на сопроводительных чертежах, перечислены следующими позициями, которыми они обозначены на этих чертежах:
1 - судно или корпус;
2 - внешний насадок поглотителя волнообразования при движения судна, размещенный на судне впереди его носа;
3 - поддерживающие и усиливающие элементы;
4 - тоннели насадка 2, проходящие по бортам судна.

Далее настоящее изобретение описывается с учетом сопроводительных чертежей. По первому варианту реализации изобретения внешний насадок 2 установлен на судно 1 перед его носом и проходит ниже (или ниже и выше) ватерлинии судна. Этот насадок 2 имеет определенную длину с целью получения технического результата от воплощения описываемого изобретения, заключающегося в подавлении или уменьшении потерь энергии волнообразования.

При поступлении морской воды по крайней мере в одно или несколько входных отверстий и выбрасывании ее через по меньшей мере одно или несколько выходных отверстий насадка 2 происходит снижение волнообразования судна.

На боковом виде судна с описываемым поглотителем энергии волнообразования показана высота его насадка 2 и расстояние последнего от борта судна 1.

При другом альтернативном варианте реализации изобретения насадок 2 продолжен за носом судна в направлении к корме. Этот насадок разделен по крайней мере на два тоннеля, имеющих по крайней мере по одному выходному отверстию и каждом.

При других альтернативных вариантах воплощения описываемого изобретения насадок может не устанавливаться перед тоннелями. Вода может быть пропущена непосредственно по крайней мере через один из тоннелей по каждому борту судна и выбрасываться через по меньшей мере одно выходное отверстие.

Таким образом, связанные с волнообразованием при движении судна в море потери энергии поглощаются, и, следовательно, они уменьшаются по величине. В результате стоимость транспортировки грузов уменьшается, и снижается мощность, затрачиваемая судном одно и того же водоизмещения.

Элементы 3 крепления насадка 2 фиксируют его на судне 1. Собственно насадок 2 и/или тоннели 4, идущие по бортам, обладают хорошей гидродинамической формой для обеспечения возможно большей эффективности этого устройства.

Таким путем уменьшается волнообразование, которое будет поглощаться вышеуказанным способом, что приведет к большей экономичности транспортировки, так как уменьшение волнообразования будет приводить к уменьшению общего сопротивления при движении судна, что эквивалентно уменьшению потребной мощности, и в конечном счете, к уменьшению расхода топлива и смазки при той же скорости и том же водоизмещении судна.

Размер и гидродинамическая форма насадка 2 при ее потребности, а также гидродинамическая форма элементов 3 и отстояние насадка 2 от судна зависят от размерений судна, проектной или крейсерской скорости хода и его водоизмещения.

При этом следует отметить, что как единый насадок 2, так и тот насадок 2, который разделен на два тоннеля 4 или даже просто два тоннеля 4 на всем протяжении, начиная непосредственно от входного отверстия и до выходного отверстия (отверстий), могут иметь любую требуемую плоскую или криволинейную поверхность и как компактное круглое сечение, так и отверстия, расположенные, например, в их верхней и нижней поверхностях. Отверстия и/или щели и/или выемки необходимой формы, конструкции и в нужном количестве, с помощью которых обеспечивается балансировка давления, могут быть применены на участке между входным отверстием или отверстиями до выходного отверстия или отверстий.

Следует также отметить, что в соответствии с проиллюстрированным вариантом реализации изобретения насадок 2 поглотителя энергии волнообразования, расположенный перед носом, и/или вышеуказанные тоннели 4, простирающиеся за нос судна 1, могут частично размещаться в его корпусе, что соответствующим образом модифицирует геометрию носа и позволяет укреплять насадок 2 или тоннели 4, сочетая это с существующей технологией оформления бульбы носа судна.

Естественно, что все вышесказанное справедливо как в отношении судов с вертикально расположенной линией носа корпуса, так и в отношении судов с носом, линия которого ориентирована под любым желаемым углом. Разумеется, что предложенная конструкция с наиболее благоприятным расположением поглотителя энергии волнообразования действительна также в полной мере в отношении полностью или частично загруженных судов и не зависит от условий их балластировки.

Данное изобретение может быть реализовано при любой форме конструкции или размере.

Сопроводительные чертежи, прилагаемые к настоящему описанию, не ограничивают изобретение, а служат только для его иллюстрации.

Все другие модификации не содержащие элементов нового изобретения, не ограничивают прав, заявленных в настоящем изобретении.

Конструктивная реализация изобретения обеспечивается профилированными железными деталями и стальными пластинами или другими материалами, имеющими требуемую форму.

Их размеры определяются размерениями судна и проектной или требуемой крейсерской скоростью хода этого судна.

Под термином "насадок" понимается не только насадок круглого сечения, но и насадок любого сечения в продольной и поперечной плоскостях, при этом сечение может быть или постоянным, или расширяющимся, или комбинацией двух или нескольких сечений.

Описываемое изобретение обеспечивает поглощение потерь энергии, вызванных волнообразованием.

Под термином опорные "элементы крепления" понимается стальная конструкция или конструкция из другого материала, используемая для крепления указанного носового насадка 2, являющегося внешним или частично утопленным в корпус судна 1. Эти элементы могут иметь как обтекаемую, так и необтекаемую форму.

Изобретение относится к гидродинамике водных транспортных средств и касается конструирования и проектирования судовых поглотителей энергии волнообразования. Поглотитель энергии волнообразования при движении судна установлен впереди носа судна. Этот поглотитель содержит внешний насадок, имеющий по крайней мере одно входное и по меньшей мере одно выходное отверстие. Между входным и выходным отверстиями имеется канал для потока морской воды. Насадок расположен ниже или частично выше и частично ниже ватерлинии. Этот насадок, простираясь от по крайней мере одного входного отверстия до по меньшей мере одного выходного отверстия, по всей длине или по ее части имеет гидродинамическую форму в продольном направлении вдоль части или по всему его периметру. Такой насадок может быть продолжен за контур носа судна и разделен по крайней мере на два тоннеля. Каждый из них целесообразно выполнять по меньшей мере с одним входным отверстием и по крайней мере с одними выходным отверстием для протока морской воды. Насадок и тоннели могут иметь или постоянное, или сужающееся, или расширяющееся сечение, либо любую комбинацию указанных сечений. Изобретение позволяет повысить эффективность и экономичность эксплуатации поглотителя. 11 з.п.ф-лы, 6 ил.

1. Поглотитель энергии волнообразования при движении судна, установленный впереди носа судна и содержащий внешний насадок, имеющий по крайней мере одно входное и по меньшей мере одно выходное отверстие, а также канал для потока морской воды между входным и выходным отверстиями, отличающийся тем, что насадок расположен ниже или частично выше и частично ниже ватерлинии, причем насадок, простираясь от по крайней мере одного входного отверстия до по меньшей мере одного выходного отверстия, по всей длине или по ее части имеет гидродинамическую форму в продольном направлении вдоль части или по всему его периметру. 2. Поглотитель по п.1, отличающийся тем, что его насадок продолжен за контур носа судна и разделен по крайней мере на два тоннеля, каждый из которых имеет по крайней мере одно входное отверстие и по меньшей мере одно выходное отверстие для протока морской воды. 3. Поглотитель по п.2, отличающийся тем, что насадок и/или, по крайней мере два тоннеля, продолжающиеся за контур носа судна, имеют постоянное, или сужающееся, или расширяющееся сечение, или комбинацию из двух или нескольких сечений. 4. Поглотитель по п.2 или 3, отличающийся тем, что упомянутые тоннели расположены продольно, выходят за контур носа судна и проходят по бортам носа судна для введения в них потока морской воды. 5. Поглотитель по любому из пп.2 - 4, отличающийся тем, что упомянутые тоннели непосредственно за контуром носа судна имеют гидродинамическую форму в продольном направлении по всему периметру или вдоль части этого периметра. 6. Поглотитель по любому из пп.1 - 5, отличающийся тем, что его канал имеет отверстия, и/или щели, и/или направляющие ребра для обеспечения балансирования давлений. 7. Поглотитель по любому из пп.3 - 6, отличающийся тем, что часть насадка впереди носа судна и/или тоннелей, выходящих за контур носа судна, встроены в судно, меняя геометрическую форму носа судна. 8. Поглотитель по любому из пп.1 - 7, отличающийся тем, что он установлен в сочетании с бульбовым носом судна. 9. Поглотитель по любому из пп.4 - 8, отличающийся тем, что канал между по крайней мере одним входным отверстием и по меньшей мере одним выходным отверстием одного насадка или насадка с проходящими по бортам тоннелями имеет прямолинейную или криволинейную форму. 10. Поглотитель по любому из пп.4 - 8, отличающийся тем, что канал между по крайней мере одним входным отверстием и по меньшей мере одним выходным отверстием одного насадка или насадка с проходящими по бортам тоннелями имеет прямолинейную или криволинейную форму и открыт либо с верхней либо с нижней стороны. 11. Поглотитель по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что судно, к которому прикреплен поглотитель энергии волнообразования, выполнено с вертикальной или направленной под любым углом к вертикали линией носа. 12. Поглотитель по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что его насадок закреплен на судне посредством опорных элементов обтекаемой формы.