УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПОПЕРЕЧНОЙ ОСТОЙЧИВОСТИ ГИБКОГО ОГРАЖДЕНИЯ АМФИБИЙНЫХ СУДОВ НА ВОЗДУШНОЙ ПОДУШКЕ РАЗЛИЧНЫХ ТИПОРАЗМЕРОВ Российский патент 2016 года по МПК B60V1/16 

Изобретение относится к судостроению, в частности к амфибийным судам на воздушной подушке, и касается вопроса обеспечения поперечной остойчивости этих судов.

Известны амфибийные суда на воздушной подушке (СВП), имеющие продольный гибкий киль, обеспечивающий поперечную остойчивость этих судов, размещающийся в диаметральной плоскости на днище судна внутри воздушной подушки по всей ее длине или только в ее кормовой части, и состоящий из монолитного элемента верхнего яруса и секционированных съемных элементов нижнего яруса (Кличко В.В. и др. «Гибкое ограждение судна на воздушной подушке», авторское свидетельство №40027, Комитет по делам изобретений и открытий СССР, 1967 г.; патент №2255013 «Гибкое ограждение судна на воздушной подушке», 1992 г.).

Недостатком существующей конструкции продольного киля является малый ресурс съемных элементов нижнего яруса, которые повреждаются или отрываются при движении на развитом волнении и при контактах киля с твердыми препятствиями, особенно при движении с дрейфом, что приводит к существенному понижению поперечной остойчивости и возникновению аварийных ситуаций при эксплуатации судов этого типа.

Предлагаемое изобретение направлено на решение задачи повышения остойчивости и ресурса съемных элементов продольного киля в случае повреждения или утери одного или нескольких съемных элементов продольного гибкого киля, защиты этих элементов от повреждений при контактах киля с твердыми препятствиями, а также снижения прироста сопротивления при движении судна на воздушной подушке на волнении.

Технический результат достигается тем, что на продольном гибком киле по линии крепления съемных элементов прикреплено гибкое устройство «жабры», состоящее из расположенных друг за другом продольных свисающих вниз гибких полотнищ. Повышение поперечной остойчивости амфибийных СВП происходит за счет обеспечивающего возникновение восстанавливающего момента перепада давлений между секциями опускающегося и поднимающегося бортов, прижимающего полотнища устройства на стороне опускающегося борта к элементам киля, препятствуя перетеканию воздуха через поврежденный участок киля и удерживая необходимый для обеспечения остойчивости перепад давлений между секциями воздушной подушки.

Преимущество установки гибкого устройства «жабры» заключается в том, что повышение поперечной остойчивости и защита съемных элементов продольного киля от повреждений достигается с помощью несложного конструктивного мероприятия.

Сущность изобретения поясняется рисунками, где на фиг. 1 изображен общий вид продольного гибкого киля с вертикальными полотнищами гибкого устройства «жабры», на фиг. 2 показаны участки перекрытия съемных элементов киля вертикальными полотнищами; на фиг. 3 показано положение полотнищ устройства при накренении судна на воздушной подушке, на фиг. 4 приведены результаты испытаний по определению поперечной остойчивости модели судна на воздушной подушке (диаграмма статической поперечной остойчивости) без гибкого устройства «жабры» и с установленным устройством.

Амфибийное судно на воздушной подушке включает в себя жесткий корпус и прикрепленное к нему гибкое ограждение воздушной подушки, которое имеет в своем составе периферийное ограждение и разделяющий область подушки на секции в ее кормовой части или по всей ее длине и устанавливаемый на днище 1 продольный гибкий киль 2. Продольный гибкий киль 2 состоит из верхнего яруса в виде монолитного элемента 3 и нижнего яруса, состоящего из ряда съемных элементов 4, прикрепленных к монолитному элементу. В нижней части продольного гибкого киля по линиям крепления съемных элементов 4 нижнего яруса к монолитному элементу 3 верхнего яруса прикреплено гибкое устройство «жабры» 6, 7. Это устройство состоит из переднего пространственного элемента 5, охватывающего снаружи передние элементы нижнего яруса продольного гибкого киля, и из расположенных за пространственным элементом 5 с обеих сторон нижнего яруса упомянутого киля по всей его длине ряда продольных свисающих вниз гибких полотнищ 6, 7. Составляющие элементы гибкого устройства «жабры» расположены вдоль гибкого киля так, что задние части переднего пространственного элемента 5 перекрывают снаружи передние части следующих за пространственным элементом продольных гибких полотнищ 6, 7, а передние части всех последующих полотнищ перекрываются снаружи задними частями соответствующих предыдущих полотнищ 6, 7. Высота пространственного элемента 5 и продольных гибких полотнищ 6, 7 устройства «жабры» может быть равной или несколько большей высоты съемных элементов 4 нижнего яруса гибкого киля, а передние части продольных гибких полотнищ могут иметь скошенную в корму или закругленную форму. Толщина и жесткость материала пространственного элемента и гибких полотнищ устройства «жабры» выбираются одинаковыми с материалом монолитного элемента продольного гибкого киля.

При отсутствии гибкого устройства «жабры» в случае повреждения или утере одного или нескольких съемных элементов продольного гибкого киля при накренении судна давление в воздушной подушке Р_п на опускающемся борту не возрастает или возрастает недостаточно для возникновения необходимого восстанавливающего момента. При наличии гибкого устройства «жабры» при накренении судна происходит перераспределение давления в секциях воздушной подушки опускающегося (давление увеличивается Р_п+ΔР) и поднимающегося (давление уменьшается Р_п-ΔР) бортов. Образующийся перепад давлений ΔР между секциями опускающегося и поднимающегося бортов прижимает полотнища устройства на стороне опускающегося борта к элементам киля, препятствуя перетеканию воздуха через поврежденный участок киля и удерживая перепад давлений между секциями подушки, тем самым обеспечивая возникновение необходимого восстанавливающего момента.

Использование гибкого устройства «жабры» позволяет повысить поперечную остойчивость судна на воздушной подушке, снизить сопротивление движению судна на волнении, увеличить живучесть и срок службы продольного гибкого киля, являющегося по опыту эксплуатации СВП наиболее часто повреждаемой частью гибкого ограждения воздушной подушки.

Эффективность использования этого устройства была подтверждена экспериментально при испытаниях модели судна на воздушной подушке по определению поперечной остойчивости. В качестве примера на графике фиг. 4 приведена зависимость относительного восстанавливающего момента $${\overline{M}}_{\Theta }$$ от угла крена θ над водой. Установка гибкого устройства «жабры» увеличивает поперечную остойчивость модели на 25÷35%.

Простота и технологичность этого устройства позволяет устанавливать его на эксплуатируемых СВП различных типоразмеров для повышения их поперечной остойчивости.

Изобретение относится к амфибийным судам на воздушной подушке с гибкими ограждениями. Устройство для обеспечения поперечной остойчивости гибкого ограждения, называемое «жабры», устанавливается на продольном гибком киле, размещающемся внутри воздушной подушки и состоящем из монолитного элемента верхнего яруса и съемных элементов нижнего яруса. По линиям крепления съемных элементов к монолитному элементу прикрепляются передний пространственный элемент, охватывающий снаружи передние съемные элементы продольного гибкого киля, и расположенные за этим элементом с обеих сторон съемных элементов киля по всей его длине продольные свисающие вниз гибкие полотнища. Полотнища расположены так, что передняя часть каждого последующего элемента по ходу движения полотнища заправлена под заднюю часть предыдущего полотнища. Достигается повышение остойчивости судна и ресурса съемных элементов продольного киля, защита при контактах киля с твердыми препятствиями, снижение прироста сопротивления на волнении. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Устройство для обеспечения поперечной остойчивости гибкого ограждения амфибийных судов на воздушной подушке различных типоразмеров, называемое «жабры», устанавливаемое на обеспечивающем поперечную остойчивость этих судов продольном гибком киле, размещающемся внутри воздушной подушки по всей ее длине или в ее кормовой части и состоящем из монолитного элемента верхнего яруса и съемных элементов нижнего яруса, отличающееся тем, что по линиям крепления съемных элементов к монолитному элементу продольного гибкого киля прикрепляются передний пространственный элемент, охватывающий снаружи передние съемные элементы продольного гибкого киля, и расположенные за этим элементом с обеих сторон съемных элементов упомянутого киля по всей его длине продольные свисающие вниз гибкие полотнища, при этом полотнища расположены так, что передняя часть каждого последующего элемента по ходу движения полотнища заправлена под заднюю часть предыдущего полотнища, а передние кромки полотнищ могут быть выполнены закругленными и/или скошенными в корму.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что материал пространственного элемента и полотнищ гибкого устройства «жабры» выбирается одинаковым с материалом монолитного элемента продольного киля.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что высота пространственного элемента и полотнищ выбирается равной или несколько большей высоты съемных элементов продольного гибкого киля.