СУДНО С РЕГУЛИРУЕМОЙ ПЛИТОЙ НА НОСОВОЙ ЧАСТИ Российский патент 2014 года по МПК B63B43/00 B63H9/02 

Изобретение относится к судну, в частности, к судну, содержащему по меньшей мере один парусный ротор.

Парусный ротор является вращающимся цилиндром, который расположен на судне и приводится во вращение двигателем, предпочтительно электродвигателем и при этом в соединении с набегающим воздухом создает тягу. Физика этих парусных роторов уже описана физиком Магнусом, и уже имелись суда с такими называемыми также роторами Магнуса парусными роторами, которые были успешно опробованы в двадцатых годах Антоном Флеттнером. Эта технология известна, например, из DE 420840 и СН 116268, однако за счет применения дизельных двигателей в свое время очень быстро потеряла значение.

Данное изобретение относится к дальнейшему усовершенствованию судна, содержащего по меньшей мере один парусный ротор, предпочтительно четыре парусных ротора, и задачей изобретения является не только значительное уменьшение расхода топлива судном с помощью техники парусных роторов и, тем самым, также выброса вредных веществ судном на транспортируемую тонну по сравнению с обычным судоходством, но также обеспечение надежной эксплуатации судна, в частности когда судно является большим грузовым судном примерно 130 м длины, и судно, как таковое, должно быть также пригодным для морского судоходства.

При этом судно согласно изобретению имеет не только по меньшей мере один парусный ротор, но также привод гребного винта, который приводится в действие с помощью электродвигателя. При этом электродвигатель может быть электрической машиной, например, также генератором типа Е-82 фирмы Enercon, которая, однако, работает в качестве электродвигателя с управлением с помощью преобразователей частоты, которые используются обычно в ветроэнергетических установках.

На фиг. 1 показано выполнение судна с парусными роторами, которое известно также из WO 2006/133950 А2.

Задачей изобретения является такое дальнейшее усовершенствование известного из WO 2006/133950 А2 судна, что разбиваются даже волны, которые достигают носовой части судна, и тем самым судно становится пригодным в качестве морского судна.

Задача решена согласно изобретению с помощью судна с признаками п.1 формулы изобретения. Предпочтительные модификации указаны в других пунктах формулы изобретения.

Согласно изобретению носовая часть имеет поворачиваемую относительно горизонтали плиту, поэтому при сильном волнении на море и тем самым больших волнах можно поворачивать плиту вниз, так что ударяющиеся в переднюю часть судна волны разбиваются, и вода может стекать в сторону без проникновения в судно.

Поворачиваемая относительно горизонтали плита в передней части судна имеет верхнее положение и нижнее положение. Нижнее положение принимается при сильном волнении на море и когда желательно разбивать волны. Верхнее положение принимается, когда нет волнения на море, и набегающий ветер необходимо направлять максимально без завихрений на верхнюю палубу судна, чтобы он попадал без завихрений на парусные роторы для обеспечения максимальной тяги Магнуса, соответственно, стабилизации с помощью роторов Магнуса.

Таким образом, когда плита находится в своем верхнем положении, она служит для максимально возможного оптимального направления набегающего ветра на роторы Магнуса.

Если волнение моря слишком велико, то плита поворачивается вниз, чтобы обеспечить функцию разбивания волн.

Ниже приводится более подробное пояснение изобретения на основании примера выполнения со ссылками на прилагаемые чертежи.

На фиг. 1 показано судно согласно изобретению с четырьмя парусными роторами, называемыми также роторами Магнуса или Флеттнера.

При этом на фиг. 1 судно 1 показано также со стороны носовой части с бульбовым носом 2 и расположенной над ним передней частью 3 судна. При этом передняя часть переходит плавно в мостик судна 1, за которым находятся четыре парусных ротора 5.

Как показано на фиг. 1, передняя часть судна имеет не только очень плавные обводы, которые не только должны предотвращать слишком сильное завихрение набегающего ветра, но также максимально равномерное и ламинарное прохождение по парусным роторам. Передняя часть 3 судна также поднимается почти до окон 6 мостика 4.

Как показано на фиг. 1 или 7, высота передней части судна увеличивается от острия носа до мостика (это можно особенно хорошо видеть на ширине белой зоны между черно-белой носовой линией 7 и линией окон 4). Кроме того, в зоне передней части судна предусмотрено отверстие 8, которое также можно закрывать при необходимости. Значение этого отверстия 8 будет пояснено ниже.

Как показано на фиг. 1, ширина передней части судна увеличивается от острия носа (где передняя часть судна является наиболее узкой) до мостика.

За счет показанных на фиг. 1 переходов как на острие носа, так и в передней части судна, на мостике, крыше мостика, а также на боковых стенках мостика и боковых стенках передней части судна, набегающий ветер может проходить максимально без завихрений над передней частью судна и мостиком к парусным роторам 5. При этом также особенно важно, что передняя часть судна постепенно поднимается от острия 9 носа до окон 6 мостика 4, так что воздух в этой зоне попадает там на мостик, соответственно, на его окна, а затем проходит над крышей мостика или вдоль окон (слева или справа) мостика, чтобы воздух, соответственно, ветер могли затем проходить к парусным роторам 5 и способствовать увеличению тяги.

На фиг. 2а показана на виде сверху передняя часть 3 судна. Передняя часть судна имеет примерно треугольную плиту 10, которая в своей передней зоне заканчивается в зоне острия 9 носа, а в задней зоне прилегает к конструкции мостика 4.

На фиг. 2а показаны также различные блокировки плиты 10, при этом предусмотрены как блокировки 11 по бокам, так и блокировки 12 на стороне мостика. Показанный на фиг. 2а прямоугольный растр 13 образует ребра жесткости плиты 10, которые расположены под поверхностью 14 плиты.

На фиг. 2b показан разрез судна по линии В-В на фиг. 2а. При этом показана, с одной стороны, плита 10 передней части 3 судна, а также, с другой стороны, переход к носу, соответственно, к острию 9 носа, а также прилегание плиты 10 к мостику 4 под окнами 6 мостика 4. На фиг. 2b также показано, что сам мостик имеет нижнюю часть 15, при этом эта нижняя часть состоит по существу из массивной стальной стенки судна для восприятия веса мостика, а также воздействующих на стенку поперечных сил.

На фиг. 2b показано также, что плита 10 предназначена для перемещения в верхнее положение 16, а также в нижнее положение 17.

На фиг. 2с подробно показаны имеющиеся для этого механизмы для поворота плиты 10 в оба положения 16, 17, а именно по существу гидравлические агрегаты для поднимания и опускания плиты 10. На фиг. 2с показано также, что плита в верхнем положении блокирована со стенкой нижней части 15 мостика с помощью блокировочного механизма 12.

Привод для поднимания и опускания плиты состоит по существу из установленного в цилиндре гидравлического поршня, который после освобождения блокировок 12 и 11, когда должна быть уменьшена высота подъема, опускает плиту 10 вокруг шарнира 30 вниз, пока она не будет прилегать к опоре 18 и/или к палубе.

Когда плита 10 лежит в нижнем положении 17, она также снова фиксирована с помощью блокировок 11 сбоку плиты.

На фиг. 2d показан другой разрез передней части судна, а именно по линии А-А на фиг. 2а.

При этом можно видеть положение плиты 10 в верхнем положении 16, соответственно, в альтернативном нижнем положении 17. Показаны также блокировки 11 на сторонах плиты 10.

На фиг. 2d показано также, что слева и справа плиты 10 образованы боковые стенки 19 и 20. Эти боковые стенки состоят, с одной стороны, из внутренней части 21, на которой фиксированы блокировки 11, а также наружной части 22, которая показана уже на фиг. 1, а именно там, где часть стенки передней части судна переходит в горизонтальную плоскость (вплоть до подъема к окнам мостика), для того чтобы набегающий ветер максимально без завихрений мог проходить по передней части судна и проходить к мостику, соответственно, к парусным роторам.

Там, где плита имеет свою наиболее широкую часть, боковые стенки 19 и 20 прерываются и снаружи можно видеть отверстие 8 (см. фиг. 1).

Можно видеть, что когда плита 10 лежит в нижнем положении 17, то проникающая через переднюю часть судна при сильном волнении моря и больших волнах вода проходит над плитой 10 и ударяется в стенку нижней части 15 мостика, а затем может снова стекать через отверстия 8 влево и вправо. При этом стекание поддерживается также за счет выполнения плиты 10, которая является не полностью горизонтальной, а слегка падает к левой и правой сторонам, как показано на фиг. 2d.

Одновременно, такое выполнение плиты 10 имеет также то преимущество, что плита в своем верхнем положении 16 поддерживает набегание ветра и тем самым оптимальное обтекание мостика.

На фиг. 2е и 2f показано выполнение блокировки 12 в виде шкворней.

На фиг. 2g еще раз показано выполнение плиты 10 в двух различных положениях, а именно в верхнем положении 16 и в нижнем положении 17, а на фиг. 2h показана полностью сверху палуба передней части судна с плитой 10, прохождение контура стенки 15 мостика, боковые стенки 19 и 20, а также отверстия 8. Как показано сверху на фиг. 2h, стенка мостика проходит не по прямой, а при рассматривании от острия носа, в центральной зоне лежит максимально близко к острию носа, а затем на левой и правой стороне слегка сдвинута назад, с целью направления тем самым втекающей воды одновременно наружу в направлении отверстий 8.

На фиг. 3 показаны на виде снизу плита 10 (с ребрами жесткости/распорками) передней части 3 судна и боковая блокировка 11. При этом боковая блокировка 11 состоит по существу из линейно перемещаемого шкворня, который предназначен для перемещения с помощью привода туда и обратно и который образован на внутренней части 21 боковой стенки 19.

На фиг. 4 показана на виде снизу плита 10 с ее распорками и дополнительно показан гидравлический привод 23, а также внутренняя часть 21 боковой стенки 19.

На фиг. 4 показана также в средней зоне опора 18, на которой лежит плита 10 при перемещении ее в нижнее положение 17, при этом предусмотрены резиновые амортизаторы 24 для предотвращения жесткого удара плиты 10. Сами приводы предназначены для дистанционного управления с мостика, что относится также к соответствующим блокировкам 11, 12.

Таким образом, перед перемещением плиты 10 открываются блокировки 11, 12, так что плиту 10 можно перемещать в соответствующее желаемое положение 16 или 17.

На фиг. 5 и 6 показаны другие проекции судна, согласно изобретению, соответственно, передней части судна.

Как указывалось выше, нормальным положением плиты 10 передней части 3 судна является верхнее положение 16.

При возникновении сильного волнения моря плиту 10 можно с мостика очень быстро перемещать в нижнее положение 17, так что ударяющиеся в переднюю часть судна волны совсем не попадают в зону окон мостика, а ударяются в стенку 15 мостика судна, там разрушаются и могут стекать влево и вправо через отверстия 8.

Высота плиты 10 там, где она в верхнем положении прилегает к стенке 15 мостика, составляет примерно 2 м над палубой, которая показана также на фиг. 4. Таким образом, большие волны, соответственно, захлестывающие палубу волну, которые вообще проходят над передней частью судна, очень эффективно удерживаются от мостика, соответственно, его окон и тем самым не могут представлять опасности для мостика.

При нормальном состоянии моря волны не так сильно ударяются в переднюю часть судна, и в этом случае плита 10 передней части 3 судна удерживается в верхнем положении 16 с целью оптимальной поддержки тяги и работы парусных роторов.

При этом за счет мягких обводов также передней части судна (см., в частности, фиг. 1, 2d и 2h) не только значительно уменьшается сопротивление ветру судна, но также обеспечивается оптимальное направление воздуха/ветра на парусные роторы, для того чтобы они получали ветер максимально без завихрений.

На фиг. 7 показана другая проекция судна, согласно изобретению, в которой плита 10 передней части 3 судна контрастно выделена. На виде сбоку можно хорошо видеть, что передняя часть судна, соответственно, плита плавно поднимается до мостика 4 и его окон, и плита в своем показанном верхнем положении 16 лежит внутри внешнего контура передней части 3 судна и тем самым способствует прохождению без завихрений ветра к мостику, соответственно, к расположенным за ним парусным роторам.

Изобретение относится к области судостроения и касается, в частности, судов с парусными роторами. Предлагается судно, содержащее по меньшей мере один парусный ротор, причем это судно имеет переднюю часть, которая содержит регулируемую по высоте и/или поворачиваемую плиту, посредством которой разбиваются волны, достигающие носовой части судна. Предложен также способ эксплуатации такого судна. Технический результат заключается в улучшении эксплуатационных характеристик судна, повышении безопасности плавания. 2 н. и 7 з. п. ф-лы, 14 ил.

1. Судно (1), содержащее по меньшей мере один парусный ротор (5), причем это судно (1) имеет переднюю часть (3) судна, которая содержит регулируемую по высоте и/или поворачиваемую плиту (10), посредством которой разбиваются волны, достигающие носовой части судна.

2. Судно по п.1, отличающееся тем, что плита (10) установлена с возможностью поворота примерно на 15-30°, предпочтительно на 17-23°, в частности на 19°, в два различных положения (16, 17).

3. Судно по п.1 или 2, отличающееся тем, что поворачиваемая относительно горизонтали плита (10) с обеих сторон ограничена боковыми стенками (19, 20), которые имеют средства (11, 12) для блокирования плиты (10) в первом или втором положении (16, 17).

4. Судно по п.1 или 2, отличающееся тем, что по меньшей мере одна из обеих боковых стенок (19, 20), предпочтительно обе боковые стенки, имеют отверстие (8) для стекания воды.

5. Судно по п.3, отличающееся тем, что по меньшей мере одна из обеих боковых стенок (19, 20), предпочтительно обе боковые стенки, имеют отверстие (8) для стекания воды.

6. Судно по любому из пп.1, 2 или 5, отличающееся тем, что предусмотрены средства (23) для подъема, соответственно опускания плиты (10).

7. Судно по п.3, отличающееся тем, что предусмотрены средства (23) для подъема, соответственно опускания плиты (10).

8. Судно по п.4, отличающееся тем, что предусмотрены средства (23) для подъема, соответственно опускания плиты (10).

9. Способ эксплуатации судна по любому из пп.1-8, отличающийся тем, что при сильном волнении моря, в частности при больших волнах, плиту (10) опускают из верхнего положения (16) в ее нижнее положение (17) для разбивания на ней волн, ударяющихся в переднюю часть судна, и обеспечения возможности легкого стекания попадающей на переднюю часть (3) судна воды по меньшей мере в одну сторону.