ЛЕДОКОЛ-ТРИМАРАН Российский патент 2001 года по МПК B63B1/10 B63B35/12 

Изобретение относится к судостроению и может быть использовано для конструирования тримаранов ледокольного типа.

Известны различные суда ледокольного типа.

Недостатком ранее известных технических решений являются малая маневренность судна при плавании во льдах.

Авторам не известны транспортные тримараны ледокольного типа.

Цель настоящего изобретения - повышение эффективности разрушения ледового покрова, создание дополнительной регулируемой подъемной силы судна для наплыва на лед, увеличение ширины проводящего пути.

Поставленная цель достигается тем, что в судне, состоящем из среднего корпуса и боковых корпусов, с целью повышения эффективности разрушения льда в носовых надводных оконечностях корпусов судна размещены гидроледорезные установки, выполненные с возможностью их перемещения и регулирования ширины проходки и размеров нарезаемых кусков льда, средний корпус судна снабжен ледоразводящим клином с расходящимися к боковым корпусам наклонными поверхностями, между средним и боковыми корпусами судна установлены по крайней мере два межкорпусных подводных крыла, в корпусах размещены устройства, обеспечивающие воздухонасыщение воды под днищем, и судовые энергетические установки с рулевыми устройствами размещены во всех корпусах судна. С целью регулирования угла атаки межкорпусных подводных крыльев они могут быть закреплены в размещенных в корпусах судна устройствах, выполненных с возможностью их вращения. Ледоразводящий клин выполнен в своей подводной части с отверстиями.

На фигуре 1 изображена схема тримарана ледокола (вид спереди).

На фигуре 2 изображена схема тримарана ледокола (вид сверху).

Транспортный тримаран-ледокол 1 состоит из трех корпусов (фиг. 1, 2): средний корпус 2 и боковые корпуса 3. Все три корпуса оснащены судовыми энергетическими установками (с гребными винтами 4) и рулевыми устройствами (не показаны). Средний корпус 2 соединен с боковыми корпусами 3 межкорпусными навесными (палубными) креплениями 6, межкорпусными креплениями-упорами 9. Средний корпус и боковые корпуса имеют общую палубу 5. На судне предусмотрены надстройка 7 на основном корпусе и надстройки 8 на боковых корпусах.

В носовой части среднего корпуса судна размещена рама 13. Она включает в себя балки 14 и 15 с установленными на них гидроледорезными установками 16 и 17 соответственно. Причем на балке 14 гидроледорезные установки закреплены неподвижно, а на балке 15 они подвижны. Задачей гидроледорезных установок является обеспечение нарезки льда на куски, размеры которых не создадут препятствий для их вывода из канала проходки судна. Это осуществляется следующим образом. Гидроледорезы 16 разрезают лед под собой по линии следования судна. Расстояние между этими гидроледорезами 16 дают ширину полос нарезаемого льда. Гидроледорезы 17, перемещаясь по балке 15 в перпендикулярном направлении движению судна, отрезают (надрезают) куски льда от уже образовавшихся полос льда.

С учетом специфики ледопроходки гидроледорезные установки выносятся перед судном. Для достижения жесткости конструкции рамы 13 балки 14 и 15 проходят через носовую часть среднего корпуса. Рама 13 как бы нависает над ледяным полем на определенной высоте над ним, что позволяет гидроледорезам обеспечивать разрез или надрез ледяного покрова на куски льда с заданными размерами. Перемещение гидроледорезов 17 вдоль балки 15 позволяет регулировать ширину канала проходки.

Средний корпус судна снабжен ледоразводящим клином 12 с расходящимися к боковым корпусам наклонными поверхностями, которые заканчиваются на внешних бортах боковых корпусов тримарана-ледокола и обеспечивают вывод обломков льда из канала проходки. Во избежание турбулентности воды клин 12 предполагается делать с необходимым количеством отверстий или в виде решетки. Одной из основных задач клина 12 является недопущение попадания обломков льда в межкорпусное пространство тримарана-ледокола, где они могут застрять, мешая движению, и повредить межкорпусные подводные крылья.

Между корпусами тримарана расположены два межкорпусных подводных крыла 10 (по одному крылу от среднего корпуса к каждому из боковых корпусов), которые наряду с выполнением функции собственно подводных крыльев (получение подъемной силы) выполняют роль межкорпусных креплений. Подводные крылья 10 могут быть выполнены подвижными (регулируемыми) с возможностью изменения угла атаки. Изменение угла атаки может достигаться перемещением вокруг продольной оси самого подводного крыла 10. Концы подводного крыла укреплены в размещенных в бортах корпусов судна устройствах 11, способных вращать подводное крыло. В практике известны различные конструкции механизмов и устройств 11, способных передавать и преобразовывать различные виды движения (поступательное) во вращательное движение объекта, в данном случае подводного крыла. Угол атаки может принимать любое значение от 0^o до 360^o, что позволяет использовать подводное крыло для торможения судна и при плавании по мелководью.

Для увеличения эффективности проходки в корпусах судна размещены устройства для воздухонасыщения воды под днищем, через которые может подаваться вдоль бортов воздух (газ) в объемах, обеспечивающих определенное снижение гидродинамического сопротивления (выталкивающей силы) судна. Эти устройства (не показаны) в требуемый момент (когда судно наплыло носовой частью на лед) резко снижают на заданную величину выталкивающую силу судна, которое в следствие этого опускается вниз и всей своей тяжестью давит на ледяное поле.

Рассмотрим вариант проходки тримарана-ледокола.

Оптимальный режим проходки достигается путем одновременного использования следующих трех возможностей судна. При подходе судна к ледяному полю включаются гидроледорезы 16 и 17, увеличивается угол атаки регулируемых межкорпусных подводных крыльев 10. Создаваемая межкорпусными крыльями подъемная сила приподнимает носовую часть судна и позволяет как бы "занести" ее над ледяным полем (при соответствующей конструкции носовой части ледокола). Это позволит давить на лед большей частью массы судна. Для увеличения давления судна на лед насыщают воздухом слой воды под днищами корпусов судна. В итоге, сочетание тяги судовых двигателей, подъемной силы межкорпусных подводных крыльев, устройств по снижению гидродинамического сопротивления и гидроледорезов позволит повысить скорость ледопроходки, увеличить ширину канала проходки, сделать процесс проходки перманентным.

Изобретение относится к судостроению и может быть использовано для конструирования тримаранов ледокольного типа. Судно имеет средний и боковые корпуса. В носовых надводных оконечностях корпусов судна размещены гидроледорезные установки. Эти установки выполнены с возможностью их перемещения и регулирования ширины проходки и размеров нарезаемых кусков льда. Средний корпус снабжен ледоразводящим клином с расходящимися к боковым корпусам наклонными поверхностями. Между средним и боковыми корпусами установлены по крайней мере два межкорпусных подводных крыла. В корпусах размещены устройства, обеспечивающие воздухонасыщение воды под днищем. Судовые энергетические установки с рулевыми устройствами находятся во всех корпусах судна. Для регулирования угла атаки межкорпусные подводные крылья могут закрепляться в устройствах, размещенных в корпусах судна и выполненных с возможностью их вращения. Ледоразводящий клин ледокола-тримарана целесообразно выполнять в своей подводной части с отверстиями. Технический результат реализации изобретения заключается в повышении эффективности разрушения ледового покрова, в создании дополнительной регулируемой подъемной силы судна для наплыва на лед и в увеличении ширины проводящего пути. 2 з.п.ф-лы, 2 ил.

1. Судно, состоящее из среднего корпуса и боковых корпусов, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности разрушения льда, в носовых надводных оконечностях корпусов судна размещены гидроледорезные установки, выполненные с возможностью их перемещения и регулирования ширины проходки и размеров нарезаемых кусков льда, средний корпус судна снабжен ледоразводящим клином с расходящимися к боковым корпусам наклонными поверхностями, между средним и боковыми корпусами судна установлены, по крайней мере, два межкорпусных подводных крыла, в корпусах размещены устройства, обеспечивающие воздухонасыщение воды под днищем, и судовые энергетические установки с рулевыми устройствами размещены во всех корпусах судна. 2. Судно по п.1, отличающееся тем, что, с целью регулирования угла атаки межкорпусных подводных крыльев, они закреплены в размещенных в корпусах судна устройствах, выполненных с возможностью их вращения. 3. Судно по п.1, отличающееся тем, что ледоразводящий клин выполнен в своей подводной части с отверстиями.