СУДНО НА ВОЗДУШНОЙ ПОДУШКЕ Российский патент 2008 года по МПК B60V3/06 

Изобретение относится к судостроению и может быть использовано при конструировании судов на воздушной подушке.

Известно судно на воздушной подушке, содержащее корпус, движительную и нагнетательные установки, ограждение области воздушной подушки с носовым и кормовыми подвижными элементами, с бортовыми скегами и средним скегом, разделяющим область воздушной подушки на отдельные камеры. Нагнетательная установка выполнена с рулевым устройством (см. патент РФ № 2097231, кл. В60V 3/06 от 13.05.1996 г.).

Недостатком этого судна является низкая амфибийность, значительное сопротивление движению на неровных твердых поверхностях, низкая надежность.

Известна конструкция судна на воздушной подушке по патенту РФ № 2174925 публ. 20.10.2001 г., которое имеет корпус, нагнетательную установку с рулевым устройством и воздуховодами для подачи воздуха в область воздушной подушки, ограждение области воздушной подушки с носовым и кормовым элементами и бортовыми скегами. Воздуховоды образованы гибкими полотнищами и скегами. Верхние кромки полотнищ герметично прикреплены к корпусу судна. Нижние кромки этих полотнищ прикреплены гибкими связями к скегам.

Недостатком данного решения является наличие застойной зоны в ресивере и, как следствие, скопление мусора и снега в нижней его части, где отсутствует перфорация для сброса воды, снега и мусора непосредственно в воздушную подушку. У данного судна большое аэродинамическое сопротивление воздуховодов. Наличие открытой кромки полотнищ в нижней его части снижает живучесть судна, повышает сопротивление даже при незначительном боковом скольжении. Из-за отсутствия защиты надувного элемента - бокового скега с внутренней его части - низкая надежность судна.

Наиболее близким техническим решением к заявленному изобретению является конструкция судна на воздушной подушке по заявке № 2006145825 на изобретение, публикация о которой имеется на сайте http/www katermarket.ru/info/patent.htm

Судно на воздушной подушке содержит корпус, нагнетательную установку с рулевым устройством и воздуховодами для подачи воздуха в область воздушной подушки через бортовые элементы гибкого ограждения, выполненные в виде гибких полотнищ, кормовое гибкое ограждение, носовое гибкое ограждение, бортовые скеги, распределяющий коллектор, размещенный над кормовым гибким ограждением, входная часть которого соединена с нижней частью нагнетательной установки, а выходная часть имеет воздушные каналы, один из которых соединен с полостями боковых гибких ограждений, а другой - с полостью воздушной подушки, причем подача воздуха в бортовые полости гибкого ограждения осуществляется со стороны диаметральной плоскости в стороны бортовых скег, при этом внутренние края полотнищ жестко закреплены на днище корпуса с образованием эластичных воздушных каналов, а в нижней части полотнищ выполнены отверстия для выхода воздуха в зону воздушной подушки, а также сброса воды или снега, на наружной поверхности полотнищ на внешней стороне от отверстий установлены эластичные продольные пластины.

Недостатком данного решения является то, что не используются по ширине максимальные габариты судна с наполненными скегами, что уменьшает возможную максимальную площадь подушки и влечет за собой уменьшение грузоподъемности и ухудшение ходовых качеств судна. Конструкция кормового гибкого ограждения является весьма уязвимой при движении судна, а также является сборником снега и мусора, ухудшая ходовые качества судна. Конструкция кормового гибкого ограждения для выполнения своих функций требует существенно большего давления воздуха, по сравнению с давлением в самой воздушной подушке под днищем. Отсутствие положительной плавучести в элементах гибкого ограждения приводит к наполнению воздуховодов водой при стоянке на плаву, что значительно снижает стартовые характеристики судна.

Задачей изобретения является повышение надежности судна на воздушной подушке и увеличение его экономичности за счет снижения потерь энергии воздушного потока, улучшение ремонтопригодности, уменьшение материалоемкости и веса судна, улучшение ходовых и стартовых характеристик и характеристик грузоподъемности судна.

Технический результат достигается за счет того, что наружные края полотнищ закреплены на внешней стороне бортовых скег.

Технический результат достигается за счет того, что кормовое гибкое ограждение выполнено с проницаемой стенкой, обращенной в сторону области воздушной подушки.

Технический результат достигается за счет того, что участки крепления кормового гибкого ограждения выполнены по параллельным линиям, перпендикулярным к диаметральной плоскости судна, а расстояние между участками креплений кормового гибкого ограждения к клиренсу в кормовой части судна выполнено в соотношении 2,5-3,5.

Технический результат достигается за счет того, что на полотнище в средней части кормового гибкого ограждения, или в нем, расположен или эластично закреплен, по меньшей мере, один элемент, обеспечивающий положительную плавучесть свободной части кормового гибкого ограждения.

Технический результат достигается за счет того, что на эластичных полотнищах бортовых элементов гибкого ограждения или в них расположены или закреплены элементы, обеспечивающие положительную плавучесть свободной части эластичных полотнищ. Сущность изобретения поясняются чертежами, где изображено

На фиг.1 - продольный разрез судна.

На фиг.2 - разрез А-А фиг.1

На фиг.3 - вид Б фиг.1.

На фиг.4 - вид В фиг.1

Судно содержит корпус 1, нагнетательную установку 2, которая включает осевой вентилятор 3 и рулевое устройство 4, служащее для управления судном по курсу и дифференту. Судно имеет отсекатель 5, образующий входную часть коллектора. Область 6 воздушной подушки находится между днищем 7 судна, боковыми полотнищами 8, 9, гибким кормовым ограждением 10 и гибким носовым ограждением 11. Воздух от вентилятора подается частично (80% общего расхода) горизонтально в атмосферу, при этом создается движущая судно реактивная сила. Корпус 1 бортовыми скегами 12, 13 и полотнищами 8, 9 образуют бортовые воздуховоды. Внешние кромки 14 полотнищ герметично прикреплены к внешней поверхности скег 12, 13. Внутренние края 15 этих полотнищ прикреплены к участкам днища 7 корпуса 1 по линии 16. Судно содержит коллектор 17, размещенный над кормовым гибким ограждением 10, входная часть 18 которого соединена с нижней частью нагнетательной установки 2, а выходная часть имеет воздушные каналы, один 19 из которых соединен с полостями боковых гибких ограждений, второй 20 - непосредственно с областью 6 воздушной подушки, причем подача воздуха в бортовые полости 21, 22 гибкого ограждения осуществляется со стороны диаметральной плоскости в стороны бортовых скег 12 13, при этом в нижней части полотнищ выполнены отверстия 23 для выхода воздуха в зону воздушной подушки, а также сброса воды или снега. Кормовое гибкое ограждение выполнено с проницаемой стенкой 24, обращенной в сторону области воздушной подушки.

Места крепления 25 кормового гибкого ограждения 10 выполнены по параллельным линиям, перпендикулярным к диаметральной плоскости судна, а расстояние между местами креплений кормового гибкого ограждения к размеру клиренса (Н) в кормовой части судна выполнено в соотношении 2,5-3,5.

В средней части кормового гибкого ограждения, обращенного к корпусу судна, эластично закреплен, по меньшей мере, один элемент 26, обеспечивающий положительную плавучесть свободной части кормового гибкого ограждения.

В эластичных полотнищах воздушных каналов закреплен, по меньшей мере, один элемент 27, обеспечивающий положительную плавучесть свободной части эластичных полотнищ.

Устройство работает следующим образом.

Воздух от вентилятора 3 подается частично горизонтально в атмосферу, при этом создается движущая судно реактивная сила. Отсекатель 5 разделяет воздушный поток на две части. Рулевое устройство 4 находится в той части потока, которая направлена в атмосферу и позволяет управлять вектором реактивной силы по вертикали и горизонтали. Остальная часть воздушного потока (около 20% общего расхода вентилятора 3) через входную часть 18 поступает в распределительный коллектор 17, откуда распределяется в противоположные стороны диаметральной плоскости в бортовые полости 21, 22 гибкого ограждения, а также из этого коллектора воздух поступает непосредственно в область 6 воздушной подушки через канал 20. Воздух из бортовых полостей 21, 22 через отверстия 23 поступает в область 6 воздушной подушки. Давление в воздушной подушке в области 6 удерживается между корпусом 1 судна, боковыми полотнищами 8, 9, носовым ограждением 11 и кормовым ограждением 17 и поверхностью движения. При начале движения судна, находящегося на плаву, гибкие полотнища 8, 9 удерживаются на поверхности воды за счет элементов 27, обеспечивающих их положительную плавучесть. Аналогично удерживается на поверхности свободная часть кормового гибкого ограждения 10 за счет элемента 26. Это позволяет избавиться от заполнения перфорированных закрытых бортовых полостей 21, 22 и кормовой полости водой, что сокращает время выхода на режим движения на воздушной подушке.

Места крепления 25 кормового гибкого ограждения 10 выполнены по параллельным линиям, перпендикулярным к диаметральной плоскости судна, при этом расстояние между местами креплений кормового гибкого ограждения к размеру клиренса в кормовой части судна, выполненное в соотношении 2,5-3,5, позволяет удерживать давление в полости 6, равным давлению в полости кормового гибкого ограждения, что влечет за собой максимально возможную податливость кормового гибкого ограждения 10 с максимальным снижением сопротивления движению судна кормовым гибким ограждением.

Опытное изготовление предлагаемой конструкции доказало ее эффективность и полностью подтвердило ее аэрогидродинамический расчет.

Судно может изготавливаться с применением обычного оборудования и известных конструкционных материалов.

Изобретение относится к судостроению и касается конструирования судов на воздушной подушке. Судно на воздушной подушке имеет корпус, нагнетательную установку с рулевым устройством и воздуховодами для подачи воздуха в область воздушной подушки через бортовые элементы гибкого ограждения, выполненные в виде гибких полотнищ, кормовое гибкое ограждение, носовое гибкое ограждение, бортовые скеги, распределяющий коллектор. Коллектор расположен над кормовым гибким ограждением, входная часть которого соединена с нижней частью нагнетательной установки, а выходная часть имеет воздушные каналы, один из которых соединен с полостями боковых гибких ограждений, а другой - с полостью воздушной подушки. Подача воздуха в бортовые полости гибкого ограждения осуществляется со стороны диаметральной плоскости в стороны бортовых скег. Нижние края полотнищ жестко закреплены на днище корпуса с образованием эластичных воздушных каналов, а в нижней части полотнищ выполнены отверстия для выхода воздуха в зону воздушной подушки, а также сброса воды или снега. На наружной поверхности полотнищ на внешней стороне от отверстий установлены эластичные продольные пластины. Наружные края полотнищ закреплены на внешней стороне бортовых скегов. Изобретение повышает надежность судна, увеличивает его экономичность путем снижения потерь энергии воздушного потока, уменьшает материалоемкость и вес судна и улучшает ремонтопригодность, ходовые и стартовые характеристики, а также характеристики грузоподъемности судна. 4 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Судно на воздушной подушке, содержащее корпус, нагнетательную установку с рулевым устройством и воздуховодами для подачи воздуха в область воздушной подушки через бортовые элементы гибкого ограждения, выполненные в виде гибких полотнищ, кормовое гибкое ограждение, носовое гибкое ограждение, бортовые скеги, распределяющий коллектор, размещенный над кормовым гибким ограждением, входная часть которого соединена с нижней частью нагнетательной установки, а выходная часть имеет воздушные каналы, один из которых соединен с полостями боковых гибких ограждений, а другой с полостью воздушной подушки, причем подача воздуха в бортовые полости гибкого ограждения осуществляется со стороны диаметральной плоскости в стороны бортовых скег, при этом нижние края полотнищ жестко закреплены на днище корпуса с образованием эластичных воздушных каналов, а в нижней части полотнищ выполнены отверстия для выхода воздуха в зону воздушной подушки, а также сброса воды или снега, на наружной поверхности полотнищ на внешней стороне от отверстий установлены эластичные продольные пластины, отличающееся тем, что наружные края полотнищ закреплены на внешней стороне бортовых скегов.2. Судно на воздушной подушке по п.1, отличающееся тем, что кормовое ограждение выполнено с проницаемой стенкой, обращенной в сторону области воздушной подушки.3. Судно на воздушной подушке по п.1, отличающееся тем, что места крепления кормового ограждения выполнены по параллельным линиям, перпендикулярным к диаметральной плоскости судна, а расстояние между местами креплений кормового гибкого ограждения к размеру клиренса в кормовой части судна выполнено в соотношении 2,5-3,5.4. Судно на воздушной подушке по п.1, отличающееся тем, что на полотнище в средней части кормового гибкого ограждения или в нем расположен или частично закреплен, по меньшей мере, один элемент, обеспечивающий положительную плавучесть свободной части кормового гибкого ограждения.5. Судно на воздушной подушке по п.1, отличающееся тем, что на эластичных полотнищах бортовых элементов гибкого ограждения или в них расположены или частично закреплены элементы, обеспечивающие положительную плавучесть свободной части эластичных полотнищ.