КАТЕР-КАТАМАРАН Российский патент 2005 года по МПК B63B1/10 

Изобретение относится к области транспортных средств, используемых для исследовательских работ, осмотра и проведения экскурсионных поездок с осмотром, без погружения мелководных участков донной поверхности, с естественным освещением как пресноводных водоемов, так и прибрежных участков дна морей и океанов, причем эффективность осмотра зависит от прозрачности и толщины слоя воды над донной поверхностью.

Известен из патента Российской Федерации №2057040, кл⁷. В 60 V 1/08, 1992 г., амфибийный аппарат, содержащий корпус, опертый на симметричные его горизонтальной продольной оси гибкие газонепроницаемые цилиндрические скеги-поплавки в виде надувных эластичных пневмобаллонов, установленные на пилонах тяговые двигатели с заключенными в кольцевые обоймы воздушными пропульсивными винтами и систему управления по курсу.

Недостатками этого аппарата является невозможность его использования для осмотра и изучения без погружения освещенных мелководных участков донной поверхности водоемов.

Наиболее близким по своей технической сущности устройством к предложенному является известный из технической литературы Макаров Ю. “На моторном катамаране по воде и суше”, журнал "Наука и жизнь" № 10, 2002 г., с.130-133 катер-катамаран, содержащий симметричные относительно общей продольной оси и жестко связанные друг с другом поплавки в виде гибких эластичных газонепроницаемых цилиндрических скегов-пневмобаллонов, каждый из которых размещен между связанными друг с другом гибкими связями и контактирующими с его нижней и верхней поверхностями сменной предохранительной лыжей и одним из пилонов; на которые оперта дискообразная кабина из выпуклых сферических верхней и нижней секций, герметично соединенных друг с другом через промежуточный сегмент кругового обзора с опорным фланцем, систему управления и силовую установку, смонтированную на транцевой плите, закрепленной на основаниях пилонов.

Недостатком этого моторного катамарана является невозможность его использования для проведения экскурсий туристов, контроля состояния, осмотра и изучения без погружения освещенных мелководных участков донной поверхности как пресноводных водоемов, так и прибрежных неглубоких участков морского дна.

Задачей изобретения является обеспечение возможности проведения туристических экскурсий с осмотром мелководных участков донной поверхности с естественным освещением как пресноводных водоемов, так и прибрежных участков дна морей и океанов, экологического контроля их состояния, проведения наблюдений и исследований как при естественном, так и искусственном освещении.

Задачи изобретения достигаются тем; что катер-катамаран, содержащий симметричные относительно общей продольной оси и жестко связанных друг с другом поплавки в виде гибких эластичных газонепроницаемых цилиндрических скегов-пневмобаллонов, каждый из которых размещен между связанными друг с другом гибкими связями и контактирующими с его нижней и верхней поверхностями сменной предохранительной лыжей и одним из пилонов, на которые оперта дискообразная кабина из выпуклых сферических верхней и нижней секций, герметично соединенных друг с другом через промежуточный сегмент кругового обзора с опорным фланцем, систему управления и силовую установку, смонтированную на транцевой плите, закрепленной на основаниях пилонов, снабжен механизмом изменения осадки поплавков в виде регулятора давления газообразного рабочего тела в полостях скегов-пневмобаллонов, соединенного посредством газопроводов с ресивером компрессора, силовая установка - поворотной в горизонтальной плоскости откидной колонкой, каждый поплавок - дополнительными скегами-пневмобаллонами, на которые оперт расположенный вдоль их продольной оси основной скег-пневмобаллон. Нижняя сферическая секция вышеупомянутой кабины - блистрами в виде образованных в ее днище основного и концентрично расположенных относительно него вспомогательных герметичных смотровых иллюминаторов, пилоны и сменные предохранительные лыжи выполнены с ложементами, контактирующими соответственно эквидистантными поверхностями с основным и дополнительными скегами-пневмобаллонами, а опорный фланец промежуточного сегмента кругового обзора дискообразной кабины закреплен на пилонах; при этом длина “L” каждого гибкого эластичного газонепроницаемого цилиндрического скега-пневмобаллона и расстояние “Т” между их продольными осями составляют соответственно 1,01-1,06 и 0,75-0,80 максимального диаметра “D_max” опорного фланца, расстояние “h” от крайне нижней точки наружной поверхности нижней секции кабины до рабочей поверхности сменных лыж и максимальная высота "Н" кабины составляют соответственно 4,65-4,85 и 3,35-3,55 поперечного диаметра "d" гибкого эластичного газонепроницаемого цилиндрического скега-пневмобаллона, причем диаметр "D₁" опорного фланца промежуточного сегмента кругового обзора превышает 1,3-1,4 раз диаметр "D₂" его верхнего основания, контактирующего с основанием верхней секции вышеупомянутой кабины.

Кроме того, в катере-катамаране промежуточный сегмент кругового обзора может быть выполнен в виде усеченного конуса, каждый эластичный газонепроницаемый цилиндрический скег-пневмобаллон - перегородками, делящим его герметичную полость на изолированные друг от друга отсеки, силовая установка - дополнительной колонкой, установленной параллельно основной колонки, привод основной и дополнительной колонок может быть выполнен электрическим.

Сущность и конструкция предлагаемого катера-катамарана поясняются нижеследующими чертежами: на фиг.1 схематично изображен общий вид катера-катамарана; на фиг.2 - вид в плане на фиг.1; на фиг.3 - продольный разрез фиг.2; на фиг.3 - вид спереди на фиг.1 и на фиг.4 - вид сзади на фиг.1.

Катер-катамаран состоит из дискообразной кабины, выполненной из выпуклых верхней 1 и нижней 2 секций, закрепленных своими основаниями соответственно на верхнем основании и опорном фланце 3 промежуточного сегмента 4 кругового обзора. Дискообразная кабина в задней части имеет герметичный откидной входной люк 5, блистеры 6 обзора и вентиляционный люк 7 в выпуклой сферической верхней 1 секции, основной 8 и концентрично расположенные относительно последнего вспомогательные 9 герметичные смотровые иллюминаторы в днище выпуклой сферической нижней секции 2. Дискообразная кабина оперта опорным фланцем 3 промежуточного сегмента 4 кругового обзора на пилоны 10, которые, как и предохранительные лыжи 11 поплавков, выполнены с ложементами 12. Каждый поплавок образован основным 13 гибким эластичным газонепроницаемым цилиндрическим скегом-пневмобаллоном, опертым на сблокированные попарно дополнительные 14 гибкие эластичные газонепроницаемые цилиндрические скеги-пневмобаллоны, размещенные в ложементах 12 пилонов 10 и сменных лыж 11. Ложементы 12 пилона 10 и сменной лыжи 11 каждого поплавка связанны друг с другом гибкими эластичными связями 15. Поверхности ложементов 12, контактирующих с гибкими эластичными газонепроницаемыми цилиндрическими скегами-пневмобаллонами, выполнены эквидистантными относительно поверхностей последних. На транцевой плите 16, связывающей ложементы 12 пилонов 10, смонтирована силовая установка в виде одной или двух поворотных в горизонтальной плоскости откидных колонок 17, которые могут иметь электропривод, подключенный к установленным на пилонах 10 аккумуляторам (на чертежах условно не показанных). В дискообразной кабине в ее передней части установлен пульт 18 управления, штурвал 19 и кресло водителя 20. В зависимости от необходимости кабина оборудуется креслами самолетного типа для туристов (на чертежах условно не показанных) или рабочими местами с соответствующим оборудованием для иследователей или наблюдателей (на чертежах условно не показанных). Длина “L” каждого гибкого эластичного газонепроницаемого цилиндрического скега-пневмобаллона и расстояние “Т” между их продольными осями составляют соответственно 1,01-1,06 и 0,75-0,80 максимального диаметра “D_max” опорного фланца 3. Расстояние “h” от крайне нижней точки наружной поверхности нижней 2 секции кабины до рабочей поверхности сменных лыж 11 и максимальная высота “Н” кабины составляют соответственно 4,65-4,85 и 3,35-3,55 поперечного диаметра “d” гибкого эластичного газонепроницаемого цилиндрического скега-пневмобаллона. Диаметр “D₁” опорного фланца 3 промежуточного сегмента 4 кругового обзора превышает в 1,1-1,4 раз диаметр “D₂” его верхнего основания, контактирующего с основанием верхней 1 секции вышеупомянутой кабины.

Управление катером-катамараном при его эксплуатации осуществляется следующим образом. Перед включением силовой установки и посадкой туристов или персонала, осуществляющего без погружения контроль, изучение или наблюдения за состоянием освещенных мелководных участков донной поверхности как пресноводных водоемов, так и прибрежных неглубоких участков морского дна, производят проверку герметичности основного 8 и концентрично расположенных относительно последнего вспомогательных 9 герметичных смотровых иллюминаторов в днище выпуклой сферической нижней секции 2 и величины давления в основных 13 и дополнительных 14 гибких эластичных газонепроницаемых цилиндрических скегах-пневмобаллонах. Затем после посадки туристов или персонала, осуществляющего без погружения контроль, изучение или наблюдения за состоянием освещенных мелководных участков донной поверхности как пресноводных водоемов, так и прибрежных неглубоких участков морского дна, устанавливают просвет в 400-800 мм между наружной поверхностью днища выпуклой сферической нижней секции 2 и поверхностью водоема для уменьшения сопротивления движения и обеспечения оптимальной скорости движения, равной 20-30 километров в час. Затем, включив поворотную в горизонтальной плоскости откидную колонку 17 силовой установки, катер-катамаран выходит из акватории порта и движется с заданной скоростью в зону пресноводного водоема или прибрежного участка мелководного шельфа моря, глубина и прозрачность воды которых имеют естественную освещенность в дневное время поверхности дна водоема. Следует отметить, что в процессе плавания в заданный район водоема или прибрежного шельфа моря обеспечивается комфортность плавания туристов или персонала, осуществляющего без погружения контроль, изучение или наблюдения за состоянием освещенных мелководных участков донной поверхности, благодаря амортизации ударов поплавков катера-катамарана о воду даже при волнении в три балла гибкими эластичными газонепроницаемыми цилиндрическими скегами-пневмобаллонами. По достижению заданного района скорость движения катера уменьшают до 4-6 километров в час и при помощи регулятора изменения осадки поплавков увеличивают их погружение путем до контакта основного 8 и концентрично расположенных относительно последнего вспомогательных 9 герметичных смотровых иллюминаторов в днище выпуклой сферической нижней секции 2 с водной поверхностью путем уменьшения давление газообразного рабочего тела (воздуха) в скегах-пневмобаллонах и осуществляют осмотр туристами или наблюдение персоналом дна водоема на пониженной скорости движения, или в дрейфующем или в стационарном режиме. При этом наличие сменных предохранительных лыж 11 предохраняет от проколов и порывов гибкие эластичные газонепроницаемые цилиндрические скеги-пневмобаллоны от топляков, подводных скал и неровностей поверхности дна. После окончания осмотра туристами или наблюдения персоналом за состоянием поверхности дна водоема с помощью регулятора изменения осадки поплавков увеличивают давление газообразного рабочего тела в герметичных полостях гибких эластичных газонепроницаемых цилиндрических скегах-пневмобаллонах, благодаря чему осадка катера-катамарана уменьшается и между наружной поверхностью днища выпуклой сферической нижней секции 2 и водной поверхностью образуется просвет в 400-800 мм, резко уменьшающий сопротивление воды движению катера, то есть увеличивает скорость его движения до крейсерской, равной 20-30 километров в час, на которой он возвращается в порт.

Изобретение относится к судостроению и касается создания катеров-катамаранов для исследовательских работ и прогулочных экскурсионных катеров-катамаранов для осмотра с естественным освещением донной поверхности пресноводных и морских водоемов. Катер-катамаран имеет симметричные относительно общей продольной оси и жестко связанные друг с другом поплавки в виде эластичных газонепроницаемых цилиндрических скегов-пневмобаллонов. Каждый из них размещен между связанными друг с другом гибкими связями и контактирующими с его нижней и верхней поверхностями сменной предохранительной лыжей и одним из пилонов. На пилоны оперта дискообразная кабина из выпуклых сферических верхней и нижней секций, герметично соединенных друг с другом через промежуточный сегмент кругового обзора с опорным фланцем, систему управления и силовую установку, смонтированную на транцевой плите, закрепленной на основаниях пилонов. Катер снабжен механизмом изменения осадки поплавков в виде регуляторов давления газообразного рабочего тела в полостях поплавков-пневмобаллонов, соединенного посредством газопроводов с ресивером компрессора. Силовая установка имеет поворотную в горизонтальной плоскости откидную колонку. Каждый поплавок снабжен дополнительными скегами-пневмобаллонами. На них оперт расположенный вдоль их продольной оси основной скег-пневмобаллон. Нижняя сферическая секция вышеупомянутой кабины имеет блистры в виде образованных в ее днище основного и концентрично расположенных относительно него герметичных вспомогательных смотровых иллюминаторов. Пилоны и сменные предохранительные лыжи имеют ложементы, контактирующие соответственно эквидистантными поверхностями с основным и дополнительными скегами-пневмобаллонами. Опорный фланец промежуточного сегмента кругового обзора дискообразной кабины закреплен на пилонах. Технический результат реализации изобретения заключается в расширении диапазона эксплуатации катера. 5 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Катер-катамаран, содержащий симметричные относительно общей продольной оси и жестко связанные друг с другом поплавки в виде эластичных газонепроницаемых цилиндрических скегов-пневмобаллонов, каждый из которых размещен между связанными друг с другом гибкими связями и контактирующими с его нижней и верхней поверхностями сменной предохранительной лыжей и одним из пилонов, на которые оперта дискообразная кабина из выпуклых сферических верхней и нижней секций, герметично соединенных друг с другом через промежуточный сегмент кругового обзора с опорным фланцем, систему управления и силовую установку, смонтированную на транцевой плите, закрепленной на основаниях пилонов, отличающийся тем, что он снабжен механизмом изменения осадки поплавков в виде регулятора давления газообразного рабочего тела в полостях поплавков-пневмобаллонов, соединенного посредством газопроводов с ресивером компрессора, силовая установка снабжена поворотной в горизонтальной плоскости откидной колонкой, каждый поплавок снабжен дополнительными скегами-пневмобаллонами, на которые оперт расположенный вдоль их продольной оси основной скег-пневмобаллон, нижняя сферическая секция вышеупомянутой кабины снабжена блистрами в виде образованных в ее днище основного и концентрично расположенных относительно него герметичных вспомогательных смотровых иллюминаторов, пилоны и сменные предохранительные лыжи выполнены с ложементами, контактирующими соответственно эквидистантными поверхностями с основным и дополнительными скегами-пневмобаллонами, а опорный фланец промежуточного сегмента кругового обзора дискообразной кабины закреплен на пилонах, при этом длина “L” каждого эластичного газонепроницаемого цилиндрического скега-пневмобаллона и расстояние “Т” между их продольными осями составляют соответственно 1,01-1,06 и 0,75-80 максимального диаметра “D_max” опорного фланца, расстояние “h” от крайней нижней точки наружной поверхности нижней секции кабины до рабочей поверхности сменных лыж и максимальная высота “H” кабины составляют соответственно 4,65-4,85 и 3,35-3,55 поперечного диаметра “d” эластичного газонепроницаемого цилиндрического скега-пневмобаллона.2. Катер-катамаран по п.1, отличающийся тем, что силовая установка снабжена дополнительной колонкой, установленной параллельно основной колонке.3. Катер-катамаран по п.1 или 2, отличающийся тем, что привод основной и дополнительной колонок выполнен электрическим.4. Катер-катамаран по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что промежуточный сегмент кругового обзора выполнен в виде усеченного конуса.5. Катер-катамаран по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что снабжен подводными осветительными приборами, смонтированными на днище нижней сферической секции дискообразной кабины.6. Катер-катамаран по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что каждый эластичный газонепроницаемый цилиндрический скег-пневмобаллон снабжен перегородками, делящими его герметичную полость на изолированные друг от друга отсеки.