БЫСТРОХОДНОЕ МАЛОМЕРНОЕ СУДНО НА СЖАТОМ ПНЕВМОПОТОКЕ Российский патент 2024 года по МПК B60V3/06 B60V1/04 

Описание патента на изобретение RU2816429C2

Изобретение относится к судостроению с высокой проходимостью, в частности к маломерным судам на сжатом пневмопотоке с боковыми скегами.

Известны конструкции легких аппаратов на воздушной подушке (ЛАВП) с единым пропульсивным движителем, у которого часть потока от единого тянущего или толкающего вентилятора направляется в полость воздушной каверны под днищем, и создают необходимые условия для парения аппарата (Патенты: US 3869020, B60V 1/14, 1975; US 5007495, B60V 1/14, 1991; US 3608663, B60V 1/14, 1971).

Известны также аппараты, у которых весь поток вентилятора подается в камеру воздушной подушки (Патенты: US 3669212, B60V 1/14, 1972 и US 3401766, B60V 1/00, 1968). При этом часть такого потока может быть направлена в любую достаточно свободное маневрирование «Тяговая» мощность, таких аппаратов невелика, т.к. давление в подушке не может превышать необходимое для парения давления и при повышении стравливается во все стороны неравномерно. Учитывая, что на вентиляторе всегда присутствует тяга, которая образуется за счет подсасывания воздуха, эта тяга будет нейтральна, только в случае горизонтального положения вентилятора. При наклоне вперед аппарат начинает движение в направлении наклона вентилятора даже при равномерном истечении воздуха по всему периметру воздушной подушки.

При этом тяга вентилятора практически не может быть уравновешена перепуском воздуха из полости воздушной подушки в направлении, обеспечивающем обратную тягу, т.е. при реверсе (в силу законов физики), как это предложено в US 3401766, хотя управление направлением движения и снижения «прямой» тяги почти до нуля возможно.

Управление направлением движения в US 3669212 за счет расположенных за вентилятором рулей реализуется за счет эксцентритета тяги относительно продольной оси аппарата и характеризуется крайне низкой эффективностью, как управления, так и всего пропульсивного комплекса.

Известно техническое решение (US 3608663), в котором управляющие поверхности размещены непосредственно за вентилятором в тяговом канале в передней части аппарата, при этом также есть и рули направления в его кормовой части. В общем случае обеспечиваются хорошие характеристики управления на крейсерском режиме и в режиме разгона.

Прямая тяга может быть почти нулевой при полном перекрытии тягового канала заслонками на выходе из канала, однако при этом полностью теряется возможность управления аппаратом.

Так же известна конструкция ЛАВП (US 5007495), в которой, управление направление движения и реверсированием тяги осуществляется единым многозвеневым ковшовым реверсным устройством. Решение характеризуется, как и в предыдущем случае, полным отсутствием ясности управления аппаратом в режиме «реверс, помимо такого устройства, могут быть настолько нелинейно, что управление станет технически неосуществимым.

Коэффициент обратной тяги устройств является темой, хорошо изученной в авиации. Для классических авиационных двигателей он не превышает 0,4 даже при тщательной инженерной проработке (для двигателя НК-8-2У самолета «ТУ-154» - это составит 0,35). Для «коротких» устройств, подобных описанному в решении (US 5007495), он может вообще равняться нулю. Так же попытка комплексного решения опроса управления и реверсирования тяги в решении (US 3869020). Здесь остается теоретическая возможность управления направлением движения аппарата при полном реверсировании тяги в положении заслонок реверса, за счет перепуска заслонками, при этом открытие управляющих заслонок снизит реверсную тягу и очень вероятно приведет к появлению боковой силы на корпусе аппарата, противоположной желаемому результату из-за эффекта появления аэродинамической «кривизны» профиля надстройки, что особенно опасно может проявиться на значительной скорости движения, при этом зависимость будет нелинейной.

Таким образом, анализ вышеприведенных известных конструкций аппаратов на воздушной подушке показывает, что ни в одной из них не содержатся качественные решения управления тягой аппарата (от максимально возможно положительной до максимальной реверсивной) непосредственно по сравнению предложенного быстроходного судна для малого и среднего тоннажа на сжатом пневмопотоке, и они приводят к усложнению конструкции в целом, и может быть в наших условиях для маломерных легких судов экономически не эффективными. Кроме того, ни одно предложение не содержит решения вопроса качественного управления положения в предложенном техническом решении, например, расположения двух одинаковых горизонтально уложенных жестких пластин в виде дополнительного днища, закрепленного подвижно в открытом канале пневмопотока (что то похоже закрылок на шасси самолета, т.е. практически выполнимо) под днищем жесткого корпуса судна на сжатом пневмопотоке в режиме движения с высокой скоростью и устойчивого управления и возможностью его торможения, образованным дополнительным днищем с укладкой его на опорные конца незамкнутой формы П-образной рамы, которая жестко прикреплена к внутренним стенкам боковых скегов выше опорной поверхности воды на определенном расстоянии (20-25 см выше). В то же время выполняется требование по достаточной тяговоруженности, маневренности, устойчивости на волне и пропульсивного КПД движителя в виде соосного импеллера. Таким образом, решение описанных выше технологических проблем упростит конструкцию судна на сжатом пневмопотоке и повысит стабильность его вождения. Судно может передвигаться с высокой скоростью в различных средах: вода, мелководье, снег и по суше. Такие катера (судна) являются инновацией для малых судов, поскольку для них не страшны льдины и топляки в период половодья на реках и т.д. Скорость таких малых судов (катеров) может достигать до 70 узлов (больше 80 км/ч.).

Известен аппарат на воздушной подушке, содержащий корпус, эластичное ограждение, образующее с днищем корпуса подъемную камеру, тянущий вентилятор, двигатель внутреннего сгорания для привода вентилятора, тяговый и подъемный контуры, разделенные ребром, предназначенным для направления потока воздуха от вентилятора в указанные контуры, сопло тягового контура, ковш реверса тяги, установленный на выходе из сопла, систему управления аппаратом, включающую систему управления ковшом реверса тяги и систему управления рулями направления, управляющие поверхности которых расположены на срезе сопла и в подъемном контуре, причем рули направления кинематически связаны друг с другом и органом управления аппаратом (Патент RU №22382006 B60V 1/14 от 20.10.2004).

В известном аналоге отмечено, что характерной особенностью ЛАВП является «плоское» движение вдоль опорной поверхности с минимальным (близким к нулю) сопротивлением как в желаемом направлении, так и в любом другом. Кроме того, также отмечено, что единственным источником для создания управляющего воздействия является тяга пропульсивного комплекса ЛАВП (включает в себя как тяговый, так и подъемный контур), а также далее рассматривается вопрос рулевых управлений. Однако, несмотря на его широкие возможности, отсутствие возможности менять форму плоской конфигурации под днищем корпуса судна на сжатом пневмопотоке (открытого пневмоканала) и закрепления по контуру платформы эластичного ограждения, образующим совместно с днищем платформы подъемную камеру ЛАВП, связано с трением с опорной поверхностью воды или грунта на суше, приводит его быстрому истиранию (отсутствует защита), возможному порыву, наполняемого воздухом, а значит, оно недостаточно надежно в эксплуатации быстроходного судна. Кроме того, требуется усложнение конструкции, в частности, контура передней поверхности (носовой) судна и два канала воздухозабора для осуществления движения судна вперед на воздушной подушке, и имеет сложную конструкцию в обслуживании, при этом не достигается высокая эффективность движения судна, и воздушная прослойка под днищем расширяется во все стороны и невозможность образовать при этом эффекта инжекции вызванной крейсерской скоростью, которая должна создавать непосредственно под днищем корпуса (при минимальных затратах мощности) главной силовой установки в виде движителя. Предложенная форма изменения днища до сих пор неизвестна в источниках информации, которая может вертикально по высоте под жестким днищем корпуса судна изменят любую конфигурацию открытия в полости открытого пневмоканала, что решает многие задачи по мореходности, создает условия для образования мелкодисперсной воздушно-капельной среды пограничного слоя под днищем корпуса судна, а это в то же время уменьшает затраты энергии необходимой для поступления через перфорацию с отверстиями с оребрением отверстий сверху двух одинаковых пластин в виде дополнительного жесткого уложенного днища на выступающие опорные концы незамкнутой формы П-образной рамы в нижнем горизонтальном положении, а значит обе пластины плоские, ложась на опорные концы рамы, могут создать в целом дополнительный закрытый прямоугольный пневмоканал, совпадающий в своем расположении в продолжении с закрытым переходным пнемоканалом со стороны сопла соосного импеллера, расположенного наклонно в своем корпусе в нише на передней части палубы, далее дополнительное днище оканчивается сзади кормы судна, оснащенного двумя закрепленными на каждом рулевом устройстве вертикальными щитками разной выполняемой ими функции управления судном на сжатом пневмопотоке.

Кроме того, следует отметить, что необходимо иметь маневренность в рабочем положении судна приводом управления, учитывая саму функциональную предрасположенность под днищем жесткого корпуса судна, когда дополнительное подвижное жесткое днище в виде двух одинаковой формы пластин, может менять его конфигурацию по высоте над опорной поверхность воды со стороны открытого пневмоканала под днищем корпуса судна с ограничивающими боковыми скегами, т.е. заполнять данную созданную внутреннюю полость его, где судно может работать в движении, как на тихой воде, так и волнении.

Таким образом, существует необходимость технического решения в разработке устройства легкого маломерного судна (катера) на сжатом пневмопотоке, приближенного простого к универсальному судну, когда система управления позволяет в промышленных условиях приступит к массовому производству таких судов (катеров) данного типа, которые будут востребованы для спасательных служб, в военно-морском флоте, преодолевающие указанные выше недостатки и обеспечивающее технологичность и простоту конструкции, где, например, использование плоских горизонтальных двух пластин в виде жесткого днища по ширине и длине открытого пневмоканала под днищем корпуса судна, их поворотом (вращением) с помощью вертикальных тяг с реверс-рудукторами на палубе сверху судна легко поднимать вверх или опускать вниз и фиксировать, ложась на опорные выступающие концы незамкнутой формы закрепленной к боковым стенкам скегов внутри П-образной рамы непосредственно в самой зоне открытого пневмоканала после в продолжение в одной горизонтальной плоскости с днищем прямоугольного переходного закрытого пневмоканала связанного с соплом соосного импеллера, т.е. возможно при этом менять конфигурацию по вертикали в полости открытого пневмоканала любой по форме в поперечном сечении под днищем жесткого корпуса судна, ограниченного боковыми выступающими скегами, что неизвестно в практике строительства таких быстроходных легких судов (катеров).

Наиболее близким аналогом (прототипом) является способ получения дополнительного сжатого воздуха для амфибийного судна на сжатом пневмопотоке, заключающийся в создании воздушной подушке для транспортного средства и создания воздуха под давлением от источника воздуха в виде импеллера, при этом направляют гидродинамическую струю высокого давления между вертикальными боковыми стенками, затем формируют газодинамический поток струи дополнительно высокого давления для получения сжатого воздуха, управляя его силой и вектором этой силы, при этом осуществляют согласованное управление его в режиме направления в пневмоканал, при этом сопло импеллера по длине соединено с переходным закрытым пневмоканалом, выполненным с прямоугольным днищем по длине оснований нижних концов боковых скегов на некотором расстоянии от опорной поверхности, днище имеет со стороны боковых скегов для сжатия воздушного потока воздуха в закрытом пневмоканале и в пределах его воздухонаправляющий элемент, выполненный в виде вертикальных щитков с возможностью горизонтального перемещения и поворота с креплением относительно боковых внутренних стенок в закрытом пневмоканале с приводом вращения поворотных щитков из условия, чтобы перекрывать максимальную ширину переходного закрытого пневмоканала поворотными щитками перед выходным соплом импеллера, и смонтированным на своих осях с реверсивными мотор-редукторами углового положения щитков к боковым стенкам закрытого пневмоканала, указанные оси соединяют прямыми тягами, размещенными на палубе, с системой управления судном, поворотные щитки другим концом связаны через шарниры с вертикальными консольными щитками, также расположенными в закрытом пневмоканале, при этом вертикальные плоскости поворотных щитков выполнены с отверстиями перфорации, наружная поверхность которых в сторону кормы выполнена с изогнутыми пластинами в виде оребрения, в результате воздух заполняет образованное пространство между боковыми стенками скегов и изогнутыми под углом щитками, каждый поворотный щиток может находиться внутри закрытого пневмоканала в одной вертикальной плоскости со стенками закрытого пневмоканала, при котором они образуют свободный проход из закрытого пневмоканала в открытый пневмоканал с боковыми стенками диффузора, выполненный для обеспечения общей реактивной тяги выхода воздушной струи в сторону кормы с рулевыми устройствами, где смешиваясь, образуется общая выходящая струя водовоздушного потока между поворотными рулевыми щитками (Патент RU №2733667, B60V 3/06, B60V 1/04, B60V 1/38 от 06.10.2020).

Такая конструкция позволяет с плоским днищем обеспечивать снижение сопротивления трения в широком диапазоне скоростей движения судна, и повышения эксплуатационных характеристик судна на сжатом пневмопотоке.

Недостатком данного судна с плоским цельным днищем является сложность и невозможность образовать эффект эжекции в движении на крейсерской скорости, где должно создаваться снижение энергетических затрат, увеличение амортизирующей способности воздушной подушки. Кроме того, конструкция консольных вертикальных щитков не имеет возможности их использования перемещения свободно вверх или вниз в вертикальной плоскости в сторону жесткого днища корпуса судна, в частности со стороны открытого пневмоканала с ограждающими боковыми скегами в сторону движения сжатого воздуха с проходом в кормовую часть судна между рулевыми устройствами, и менять управление судном. При этом в известном устройстве требуется достаточно большая мощность двигателя для преодоления момента сил действующих давления воздуха на опорную поверхность воды со стороны пневмоканала в сторону кормы и ее сопротивления о воду. При этом конструкция открытого пневмоканала, после переходного расширяющегося участка закрытого пневмоканала с плоским прямоугольным днищем, не обеспечивает возможность его использования при движении судна на сжатом пневмопотоке в виде созданного продолжения в открытом пневмоканале дополнительного поворотного днища в сторону кормовой части с рулевыми устройствами.

В целом, к недостаткам известных судов на сжатом пневмопотоке можно отнести недостаточную быстроходность судна, маневренность из-за - открытой большой частипневмоканала после расширяющегося переходного участка закрытого пневмоканала, в особенности на воде, и недостаточную надежность в движении на болотах, на льду и на суше.

Технический результат при реализации предлагаемого быстроходного маломерного судна на сжатом пневмопотоке заключается в повышении характеристик скоростного движения судна, мореходности, маневренности и безопасности движения на воде, на болотах, на льду и на суше.

Технический результат достигается тем, что быстроходное маломерное судно на сжатом пневмопотоке, содержащее корпус с нагнетательным устройством, создающим давление воздуха в сторону сопла, связанного с переходным участком закрытого пневмоканала, днище которого выполнено плоским горизонтально и ниже его оборудовано ограждающими боковыми скегами, опорные концы, которых опущены в толщу воды, открытый пневмоканал, ограниченного также боковыми скегами, днищем, которого является нижняя часть жесткого плоского днища самого корпуса судна, поток сжатого воздуха, который из закрытого участка пневмоканала поступает в открытый по длине пневмоканал с формированием гидродинамической струи высокого давления в сторону кормовой части судна и двигающее его и рулевое устройство, согласно изобретения, открытый по длине пневмоканал под днищем корпуса судна между внутренними стенками боковых скегов выполнен двумя равными плоскими пластинами по периметру, образующих дополнительное второе жесткое днище относительно верхнего жесткого днища корпуса для увеличения скоростного движения по воде и мелководных участков на воде, и является продолжением в одной плоскости закрытого переходного участка пневмоканала, который сообщен с соплом соосного импеллера для поступления сжатого воздуха и движения судна, при этом обе плоские подвижные пластины расположены выше опорных концов боковых скегов, пластины которые имеют прямоугольную форму поперечного сечения, образованное таким образом, дополнительное днище с плоским прямоугольным днищем после совмещения с днищем переходного закрытого участка пневмоканала, создают общий поток сжатого воздуха в сторону кормовой части судна, причем подвижные пластины ложатся на выступающие опорные концы боковых стенок незамкнутой формы П-образной рамы из уголкового или двутаврового профиля, закрепленной, жестко с одной передней стороны к плоскому днищу закрытого переходного пневмоканала, а, с другой стороны, боковые торцы ее жестко прикреплены к внутренним боковым стенкам скегов, при этом концы обоих подвижных пластин закреплены к горизонтальной оси вращения шарнирно закрепленных на опорных выступающих концах боковых стенок незамкнутой формы П-образной рамы, а другие стороны пластин по продольной оси судна свободны друг к другу, приводящиеся в действие в рабочее положение винтовыми подъемниками, шарнирно закрепленными для подъема из транспортного в рабочее положение, причем верхние концы винтовых подъемников связаны с системой мотор-редуктора высотного положения, закрепленным, сверху на платформе корпуса, приводимым в действие по команде из кабины управления экипажа судна, обеспечивающего возможность изменять геометрию формы поднятием или опусканием двух одинаковых горизонтальных плоских пластин каждая на своих осях вращения одновременно с шарнирами для создания горизонтально перекрытия полости открытого пневмоканала ниже жесткого днища корпуса над опорной поверхностью воды и выше концов скегов высотой на 20-25 см, образуя воздушную подушку из мелкопузырькового-газовоздушного слоя между ограждающими боковыми скегами, при этом длина переходного закрытого участка пневмоканала равна , где - длина корпуса судна, а сопло расположено под углом 20-30° в сторону плоского днища расширяющегося переходного закрытого участка пневмоканала, образуя тем, самым закрытую полость для воздушного потока в сторону укладки двух равных в поперечном сечении подвижных горизонтальных пластин на опорные выступающие концы боковых стенок незамкнутой формы П-образной рамы; кормовая часть корпуса оборудована вертикальными рулями системой вертикальных щитков поворота жестко закрепленных к вертикальной оси, управляемых из кабины экипажем судна, обеспечивающих, как поворотом судна под углом 15-20°, так и его тормозными свойствами расположения щитков развернутыми под углом 90° к поперечной оси сзади корпуса кормы по команде экипажа управления.

Кроме того, поворотные плоские прямоугольные пластины дополнительно выполнены с отверстиями перфорации в шахматном порядке с изогнутыми сверху пластинами в виде оребрения, направляющими часть отбираемого воздушного потока в сторону опорной поверхности воды, ограниченное ограждающими боковыми скегами.

Кроме того, вертикальные оси рулей с помощью прямых тяг, размещенных на палубе, сзади кормы по высоте своей имеют систему закрепленных вертикальных щитков поворота в одной вертикальной плоскости, нижние из которых расположены со стороны сзади кормы в толще воды, а другие - верхние установлены напротив образованного дополнительно выхода воздушного потока из полости дополнительно закрытого пневмоканала, снабженным днищем в виде двух равных плоских горизонтальных пластин, кинематически связанными с системой управления мотор-редуктора на палубе судна.

Кроме того, наружная боковая сторона корпуса судна снабжена поясом безопасности из отдельных резинотканных, или надувных или заполненных упругим материалов секций.

Кроме того, боковые скеги снизу со стороны концов снабжены управляемыми колесами шасси, осуществляющих синхронно их подъем или опускание на сушу с помощью гидроцилиндров управлением из кабины экипажа.

Кроме того, кабина экипажа выполнена малошумной судовой каютой, состоящей из профильных конструкций, внутри которых установлены пакеты звуковибротеплоизоляционных элементов и, по крайней мере, один слой пористого звукопоглощающего материала, перфорированную декоративную панель, причем между панелью и слоем пористого звукопоглощающего материала образован воздушный зазор и установлены светильники на основе применения светодиодных модулей, содержащих снаружи солнечную панель для размещения светодиодов и батарейный отсек, контроллер и основание устройства, в батарейном отсеке установлен накопитель электроэнергии, соединенный с контроллером, который в свою очередь соединен с солнечной панелью, и накопитель энергии представляет собой аккумуляторную батарею или суперконденсатор.

Кроме того, передняя часть соосного импеллера закрыта защитной решеткой.

Кроме того, передняя (носовая) часть корпуса имеет фонари освещения и/или противотуманные, а кабина оснащена звуковым сигналом.

Указанные отличия - использование по всей ширине и длине открытого пневмоканала ниже жесткого днища корпуса судна на сжатом пневмопотоке имеет дополнительно закрепленную жесткую незамкнутой формы П-образную раму в плане горизонтально, которая закреплена с внутренней стороны стенок скегов, а на ее выступающие опорные концы ложатся две равные плоские горизонтальные пластины прямоугольной в поперечном сечении, один конец которых каждой из них прикреплен к горизонтальной оси вращения шарнирно к плоскости торца уголка П-образной рамы, а другой конец каждой пластины свободен. При этом каждая из плоских горизонтальных пластин выполнена отверстиями, расположенными в шахматном порядке с перфорацией, и поверхности горизонтальных пластин со стороны отверстий выполнены с изогнутыми пластинами в виде оребрения, количество суммарно отверстий, которых может быть определено на стадии проектирования судна. При этом горизонтальная ось вращения с шарниром пластин связана с винтовыми вертикальными тягами, верхний конец которых расположен на палубе и связан с системой мотор-редуктора высотного положения управляемые из кабины экипажа в системе управления всем судном.

Конструкция размещения двух равных по размерам горизонтальных пластин, закрепленных одним концом на своих осях вращения, обеспечивает в нижнем своем положении за счет их укладки на выступающие края торцов по незамкнутой форме П-образной рамы, созданное дополнительное днище которых расположено в одной горизонтальной плоскости с прямоугольным днищем переходного закрытого участка пневмоканала, последний связан с соплом корпуса с соосным импеллером под углом 20-30°. Таким образом, образовано дополнительный закрытый пневмоканал в продолжение вначале переходного участка закрытого пневмоканала в сторону кормовой части судна. Возможно как опускание, так и поднятие вверх двух одинаково синхронно (одновременно) плоских горизонтальных пластин в вертикальной плоскости с вращением их на горизонтальной оси шарнирно с крепежом. Незамкнутая форма П-образной рамы может быть выполнена из уголкового или двутаврового профиля с жесткими стенками, которая с одной стороны прикреплена жестко к внутренним стенкам скегов выше их опорных нижних концов на 20-25 см, с другой стороны передняя (торцевая) часть П-образной рамы жестко связана с концом плоского днища переходного закрытого участка пневмоканала, который соединен с соплом корпуса, в котором размещен соосный импеллер, закрепленный на оси с редуктором вращения и связи с двигателем внутреннего сгорания малой мощности (например, 50 л.с).

Отверстия с перфорацией обоих пластин с оребрением, создают захват и выпуск сжатого воздуха под давлением в сторону опорной поверхности воды, тем самым происходит образование «воздушной подушки» (смазки), возникает аэро- и гидродинамическая сила при скоростном движении судна на сжатом пневмопотоке по водной поверхности. В этом случае, выход части сжатого воздуха вниз через отверстия перфорации с изогнутыми пластинами в виде оребрения сверху, создает объем возникновения воздушной подушки (смазки) достаточный для того, чтобы судну создать меньшее сопротивление о воду в движении. Таким образом, сжатый воздух, выходя из сопла корпуса соосного импеллера, сначала поступает под углом в закрытый с горизонтальным прямоугольным днищем переходной участок пневмоканала, затем расширяется в нем, и проходит дальше в дополнительно образованный закрытый пневмоканал, который расположен в открытом пневмоканале под днищем жесткого корпуса судна, днище дополнительного пневмоканала выполнено из двух равных горизонтально расположенных подвижных пластин (создано дополнительно второе сопло по длине под днищем в сторону кормовой части) в сторону рулевых устройств сзади кормы. При выходе судна на режим глиссирования можно изменить форму конструкции открытого пневмоканала после переходного участка постоянно закрытого пневмоканала с плоским днищем прямоугольного сечения, полость последнего связана с соплом корпуса соосного импеллера, выполненного с углом наклона 20-30° к горизонтальной оси судна. Таким образом, обе равные пластины (днище), прикрепленные с горизонтальной осью с шарнирами с выступающим опорным конца незамкнутой формы П-образной рамы могут управляться вертикальными винтовыми тягами на палубе через реверс-редуктор поднятия свободных концов пластин вверх в сторону жесткого днища корпуса судна в зоне открытого пневмоканала. При этом дополнительно смонтированное днище из двух одинаковых по размерам пластин выше опорных нижних концов боковых скегов на 20-25 см, как и устроенное плоское прямоугольное днище переходного закрытого участка пневмоканала, поток воздуха, расширяясь, заполняет все закрытое пространство, далее поступает в сторону канала, образованного между вертикальными щитками сзади кормы судна.

Поэтому с целью обеспечения возможности надежной эксплуатации судна на сжатом пневмопотоке, при наличии двух одинаковых по размерам плоских пластин, создающих в нижнем своем горизонтальном положении дополнительное жесткое днище в зоне открытого пневмоканала (создавая дополнительное сопло) в сторону кормы с рулевыми устройствами, возможно, менять геометрическую форму полости открытого пневмоканала, до сих пор такого решения не известно (это можно сравнить также примером развода моста на. Неве г. Санкт-Петербург - проход кораблей. В то же время такое решение конструктивно создает максимально приближенно к реактивному соплу в сторону кормы сзади, ограниченного дополнительным плоским днищем, пластины которые фиксируются и ложатся на края по периметру незамкнутой формы П-образной рамы, выполненной из материала уголка или двутаврового профиля с выступающими опорными краями.

Выполнение второго жесткого днища в виде двух одинаковых по размерам пластин уложенных на П-образную раму открытого пневмоканала, позволяет сохранить по длине всего днища корпуса судна выход сжатого воздуха в сторону кормовой части судна, сзади которого закреплена система рулевых устройств, а значит, обеспечивает возможность варьирования по высоте изменением геометрии при вращении пластин вверх в сторону жесткого днища корпуса судна, получения различных объемов прохождения изменения сжатого воздуха в движении судна при прохождении по воде и по мелководным участкам на воде. Незамкнутый контур П-образной рамы обеспечивает надежную укладку на ее выступающие опорные концы двух пластин в нижнем (опущенном) положении в зависимости управления в эксплуатации, и задач, стоящих перед судном в движении и остановке.

Комплексное решение единого цельного судна данного класса связано также с необходимостью получения минимальной массы судна на сжатом пневмопотоке и приемлемых характеристик повышения КПД транспортного быстроходного маломерного средства для движения на воде и на суше.

Следует отметить, что оси вращения для каждой из пластин крепятся крепежом через шарнир в виде подшипника, например, хомутами сверху к плоскости опорным концам П-образной рамы, которая жестко закреплена к внутренним стенкам боковых скегов и к прямоугольному днищу переходного закрытого пнневмоканала, что позволяет осуществлять надежно ложится на края ее двум подвижным горизонтальным пластинам в виде дополнительного жесткого днища над опорной поверхностью воды со стороны открытого пневмоканала корпуса судна. Осуществляются при этом форсированные режимы по тяге для получения подъемного и тягового усилии в движении маломерного судна (катера), как по невозмущенной, так и возмущенной поверхности воды, и возможность в этом случае осадку судна уменьшить, заполняя частично сжатым воздухом под плоским горизонтальным дополнительным днищем из двух равных пластин с оребрением, при этом в созданном закрытом пневмоканале образуется высокое давление в сторону кормы (в виде дополнительного сопла).

Судно, погруженное до определенного предела, называемое грузовой ватерлинии имеет достаточный запас плавучести. Все это в целом происходит за счет также ограждения боковыми скегами плоских днищ, как закрытого пневмоканала, так и ниже двух одинаковых пластин в виде днища, под последним образуется мелкодисперсный газовоздушный слоя, где боковые скеги препятствуют растеканию потока в стороны.

Таким образом, созданы условия конструирования для дополнительного закрытого пневмоканала после днища короткого (1 метр для опытного образца) закрытого переходного участка пневмоканала с расширяющимся плоским днищем сразу после сопла соосного импеллера, расположенного в корпусе в передней (носовой) части ниши палубы. Угол наклона сопла составляет 25-30°. Судно повышает свою устойчивость и начинает глиссировать, после чего осадка судна уменьшается, соответственно, а объем воздуха сжимается выше опорной поверхности воды, так как над ней образовано дополнительно плоское прямоугольное днище, выполненное из двух равных плоских прямоугольном сечении пластин с отверстиями перфорации с изогнутыми сверху пластин в виде оребрения навстречу воздуху и, которые своими краями ложатся по незамкнутой форме П-образной рамы горизонтально в плане. П-образная рама выполнена из профиля уголка или двутавра с опорными выступающими краями. Таким образом, в целом, создается эффект демпфирования ударов судна о поверхность воды (судна движется без рывков) в момент выхода части вниз сжатого воздуха через отверстия перфорации в плоских горизонтально расположенных пластинах и уложенных на опорные выступы незамкнутой формы П-образной рамы, причем отверстия перфорации имеют изогнутые пластины в виде оребрения сверху их навстречу потоку воздуха.

Следует отметить, что для повышения надежности и живучести судна на сжатом пневмопотоке, снабженное двумя одинаковыми по размерам плоскими горизонтальными пластинами, вращающихся на горизонтальной оси с шарнирами каждая на своей оси вращения, в особенности по пересеченной местности, выхода на сушу, болотам и т.д., дополнительно оборудовано опорными не больших размеров колесами шасси, которые расположены в нише скегов (что-то вроде колес шасси самолета, также входящих в нишу после взлета - отрыва от земли с боковыми открылками), в положение «убрано» с помощью гидроцилиндров за счет применения двигателя внутреннего сгорания не большой мощностью (в примере, 50 л.с.) (не показано) и управления из кабины экипажа. Размеры колес решаются на стадии конструкторской разработки для судна, его грузоподъемности и т.п.при выходе на сушу.

Следует отметить, что быстроходное маломерное судно на сжатом пневмопотоке может, выходит из воды на поверхность твердого берега при разности его высотных отметок, на кромку льда, крутой берег или наоборот, делать спуск при заходе в воду, а это уменьшает сцепление всего днища с грунтов (не известно), уменьшает сопротивление в движении судна за счет дополнительных колес шасси, выпущенных из ниши вниз с использованием силовых гидроцилиндров, управляемых из кабины экипажа. Возможна также погрузка (заход) на платформу для перевозки автомобилем с платформой на другое место. Колесное шасси может, состоят из нескольких не больших размеров, например, из шести стоек с пневмогидравлическими амортизаторами, и дистанционно управляемые каждые по три с каждого борта боковых скегов с креплением в ниши скегов, но ниже закрепленной по периметру не замкнутому П-образной рамы с выступающими опорными концами, на которые ложатся обе равные пластины в виде дополнительного днища в движении судна.

Кроме того, по внешнему контуру быстроходного судна может быть применен пояс безопасности в виде отдельных резинотканных или надувных или заполненных упругим материалом секций.

С целью обеспечения уменьшения шума от применения соосного импеллера и двигателя, соединенных между собой через трансмиссию, каюта экипажа является малошумной и представляет собой каркас. Состоящий из несущих профильных конструкций (на чертеже не показано), внутри которых установлены пакеты звуковибротеплоизоляционных элементов и звукопоглощающего материала. В каюте установлены светильники на основе применения современных светодиодных модулей, содержащих снаружи солнечную панель, светодиоды и батарейный отсек, контроллер и основание устройства, в батарейном отсеке (на чертеже не показано для упрощения) установлен накопитель электроэнергии, соединенный с контроллером, а он уже соединен с солнечной панелью, т.е. представляет собой аккумуляторную батарею или суперконденсатор. Накопитель энергии может быть выполнен в виде батарею-никель-металлогидродный (Ni-ΜΗ) аккумулятор, а суперконденсатор, например 120F(2,3V), обеспечивающий эксплуатацию без обслуживания в течение заданного расчетного времени. Система может быть полностью автономна.

Палуба судна может быть также оборудована для размещения на шесть пассажирских (по стандарту) сидений со средствами фиксации людей с предложенным изменением конструкции в целом быстроходного маломерного судна на сжатом пневмопотоке в движении вперед по воде, болоту, льду, снегу, на суше, и при любых температурах воздуха (дно не примерзает).

Следует также отметить, что жесткая незамкнутой формы П-образная рама, закрепленная внутри открытого пневмоканала по периметру между боковыми скегами, позволяет при перемещении вверх двух плоских пластин, менять конфигурацию оптимально по высоте открытого пневмоканала с помощью простых винтовых тяг с мотор-редукторами высотного положения, создавая оптимальные геометрические размеры, и зависят от взаимного их расположения, отвечающие заданным условиям работы судна. При испытании судна длина пластин каждая равна 2 м, а ширина каждой над опорной поверхностью воды равна 0,9 м.

Все в совокупности и оригинальность предлагаемого изобретения и обуславливает достижении е поставленной цели и более высокий уровень надежности в эксплуатации для таких судов, при простоте выполняемых монтажных работ.

Анализ известных технических решения, проведенный по научно- технической и патентной документации, показал, что совокупность существенных признаков заявляемого изобретения не известен из уровня техники, следовательно, оно соответствует условиям патентоспособности «новизна», а также соответствует критерию «промышленная применимость», поскольку осуществима с использованием известных технических средств по технологии разработки конструкции.

Для того чтобы дополнить описание, которое приведено ниже, и для содействия лучшему пониманию особенностей изобретения, в соответствии с предложенным примером его выполнения, в виде неотъемлемой части упомянутого описания прилагаются чертежи, на которых в пояснительном и неограниченном качестве представлено:

Фиг. 1 изображает предлагаемое быстроходное маломерное судно на сжатом пневмопотоке, вид сверху.

Фиг. 2 изображает схематично вид сбоку с системой поворотных щитков и с дополнительным днищем в виду горизонтальной пластины.

Фиг. 3 изображает схематично общий вид корпуса суда, лежащего вверх днищем в аксонометрической проекции.

Фиг. 4 изображает схематично предлагаемое судно, вид снизу.

Фиг. 5 изображает схематический фрагмент вид сбоку со стороны кормы с системой управления двумя по вертикали закрепленными щитками.

Фиг. 6 изображает вид сзади на кормовую часть судна с рулевыми устройствами.

Фиг. 7 изображает схематично установку колес шасси в нише внутри скега по вертикали при движении при выходе на сушу.

Фиг.8 изображает схематично размещение колес шасси в нише скега по горизонтали при движении судна на воде.

Фиг. 9 изображает ступицу винта с фрагментом лопасти для установку на экспериментальное судно на сжатом пневмотоке, вид сверху (фото).

Фиг. 10 изображает ступицу винта, состоящую из двух половин, вид сбоку (фото).

Быстроходное маломерное судно на сжатом пневмопотоке, представленное как экспериментального судна выполнения на чертежах не является ограничивающим, оно служит лишь для демонстрации основных принципов данного технического решения, объем которого определяется формулой изобретения.

Предлагаемое изобретение представлено как легкое маломерное быстроходное судно на сжатом пневмопотоке. Судно содержит несущую платформу, на которой в носовой части в нише корпуса закреплен соосный импеллер 1 в закрытом аэродинамическом корпусе 2. Кабина управления, двигательный отсек и трансмиссионный отсек, соединяющий вал соосного импеллера (не показаны для упрощения).

Корпус 2, в котором размещен соосный импеллер 1 имеет аэродинамическую форму, сопло которого направлено под углом 20-30° в сторону переходного закрытого расширяющегося в плане пневмоканала 3, днище его выполнено плоским и горизонтальным, расположенным выше между боковыми скегами 4, соответственно, выше опорных нижних концов скегов 4 на 25-30 см. Длина закрытого переходного пневмоканала равна (0,25-0,30)6, где 6 - длина судна по-верху, за этим переходным участком закрытого пневмокавнала 4, берет начало под днищем корпуса судна открытый пневмоканал 5, также с боков ограничиваемый (ограждающий) боковыми скегами 4 в сторону кормовой части судна. На уровне плоского прямоугольного днища пневмоканала 3 по периметру открытого пневмоканала 5 к боковым внутренним стенкам скегов 4 жестко закрепляют незамкнутой формы П-образную раму 6, выполненную из уголкового или двутаврового профиля, таким образом, чтобы на опорные выступающие ее концы с помощью крепежа закрепить оси 7 и 8 вращения с шарнирами (не показано) из двух равных подвижных пластин 9 и 10 в виде дополнительно созданного днища (что-то вроде выполненных закрылок колес шасси самолета) с возможностью вертикального их поворота вверх в сторону жесткого днища корпуса судна. Это новый неизвестный подход решения эксплуатационной надежности и мореходности судна с предложенными элементами крепления горизонтально двух поворотных плоских пластин 9 и 10, которые в работе образуют, как бы цельный в сборе дополнительное днище, размещенное в полости открытого пневмоканала 5 (разделяют пневмоканал на верхнюю и нижнюю части) в движении скоростного судна на сжатом пневмопотоке со своей схемой управления с рулевыми устройствами с поворотными вертикальными щитками. Таким образом, осуществляется в нижнем положении горизонтально поворотных двух равных по размеру в геометрии пластин 9 и 10, которые краями ложатся на опорные торцы незамкнутой формы П-образной рамы 6 по периметру открытого пневмоканала 5, и которые ложатся в одной плановой горизонтальной плоскости с прямоугольным днищем закрытого переходного участка напорного пневмоканала 3. Выступающие опорные концы (торцы) П-образной рамы 6 фиксируют нижнее положение двух пластин 9 и 10 в виде цельного дополнительно днища, также расположенного по высоте на 25-30 см выше опорных концов ограждающих боковых скегов 3 в сторону кормы судна. Поворот одновременно (синхронно) двух пластин 9 и 10 вверх (в сторону жесткого днища корпуса судна) обеспечивается за счет вращения осей 7 и 8 с шарнирами в крепежном соединении жестко к выступающим опорным концам (торцам) незамкнутой формы П-образной рамы 6, оси которых через шарнир соединения (не показано) связаны с винтовыми подъемными устройствами 11 и 12 в виде вертикальных жестких винтовых тяг, верхние концы, которых связаны с мотор-редукторами (не показано для упрощения) сверху на палубе высотного положения.

Мотор-редуктора расположены сверху на палубе судна и через прямые тяги 13 и 14 приводятся в действие по команде из кабины управления экипажа 15.

Для уменьшения потерь давления воздуха под днищем со стороны открытого пневмоканала 5 и сохранения в движении сжатого воздуха по всей длине в сторону кормовой части судна, воздушная масса, которая поступает от соосного импеллера 1 через переходной закрытый участок пневмоканала 3, в плане устройства. Пластины 9 и 10 располагают горизонтально в прямоугольном сечении по периметру открытого пневмоканала 5, разделяя его на верхнюю и нижнюю части, изолировано друг от друга в движении судна. В результате получено упрощение конфигурации в его геометрии по форме в отличие от известных устройств для создания дополнительного цельного днища в виде двух равных поворотных пластин 9 и 10 с образованием в верхней части единого воздушного напорного канала в сторону кормовой части судна. Соответственно, плавный переход сжатого воздуха из переходного участка закрытого пневмоканала 3 в сторону образованного дополнительно закрытого пневмоканала, размещенного в открытом пневмоканале 5, оканчивается в конце кормы с рулевыми устройствами (назначение которых будет описано ниже по тексту описания), т.е. как бы образует второе сопло в сторону рулевых устройств. Таким образом, происходит учет максимального сокращения потерь давления при разделении открытого пневмоканала 5 на две обособленные друг от друга части (верхнюю и нижнюю), верхняя закрытая часть образует потоку воздуха высокие энергетические качества, сохраняя давление в сторону кормовой части судна. Эта форма расположения дополнительного днища, уложенная на выступающие опорные концы незамкнутой формы П-образной рамы 6, получает наибольшее практическое распространение для таких легких судов, их надежности и мореходности, как на тихой воде, так и на волнении. При конструировании дополнительного днища из двух равных поворотных пластин 9 и 10 по вертикали перемещения в сторону жесткого основного днища корпуса судна, большое значение имеет правильное геометрическое определение, т.е. определение их длины и ширины в полости открытого пневмоканала 5, что оказывает существенное влияние на движение скоростного судна на воде. При испытании экспериментально было установлено, что длина переходного закрытого участка пневмоканала равна , где - длина корпус судна, а сопло корпуса 2 в котором расположен соосный импеллер расположено под углом наклона 20-30° в сторону прямоугольного днища закрытого пневмоканала 3.

Для облегчения отрыва судна в движении по воде или на мелководных участках на воде, мокрого снега, болота, снижения потерь мощности двигателя, обе плоские горизонтальные пластины 9 и 10 выполнены отверстиями 18 и 17 перфорации, сверху которых закрепляют изогнутые пластины (не показаны), выполненные в виде оребрения их, в горизонтальной плоскости, расположенных в нижнем горизонтальном положении, и с помощью вертикальных тяг меняют их высотное положение под жестким днищем корпуса судна, т.е. меняют геометрические параметры в пространстве открытого пневмоканала 5, горизонтальные плоские пластины 9 и 10 которые одними концами с горизонтальной осью вращения 7 и 8 с подшипниками закреплены крепежными устройствами (хомутами) (не показано) к плоски выступающих опорных концов (торцов) незамкнутой формы П-образной рамы 6. При этом винтовые тяги 11 и 12 сверху на палубе связаны с мотор-редукторами (не показано), последние связаны прямыми тягами 13 и 14 с управлением из кабины экипажа 15, соответственно, с работой двигателя внутреннего сгорания (не показан) через редуктор с трансмиссией соединения.

Составное жесткое днище, выполненное из двух равных геометрических размеров пластин 9 и 10, может иметь выраженное как одно цельное жесткое днище при укладки их одновременно (синхронно) на опорные выступающие концы незамкнутой формы П-образной рамы 2 в пространстве открытого пневмоканала 5. Опытный образец показал, что размещение дополнительного жесткого днища в пространстве открытого пневмоканала со стороны и, в продолжение закрытого участка пневмоканала 3 с прямоугольным днищем на одном уровне в сторону кормовой части судна, а это позволяет повысить в созданном закрытом прямоугольной формы в плане пневмоканала давление воздуха с оптимальной длиной его и, в сечении следует ожидать приемлемое одинаковое давление воздуха. Степень потерь на сопротивление о воду будет отсутствовать, и только будут учитываться потери на сопротивление его стенок и, следовательно, в кормовой части судна выход сжатого воздуха будет сохранен для прохода в канале между воздушными щитками рулевого устройства, согласно их вертикального расположения, наличие которого обусловлено конструктивным новым расположением, о чем ниже будет более подробно описано.

Пример. Опытный образец судна изготовлен из материала пенопласта и стеклоткани. Общая длина судна равна 4 м, ширина 2 м. Днище закрытого переходного участка пневмоканала составило 1 м, а днище открытого пневмоканала равно 2 м. Уголок незамкнутой формы П-образной рамы составил 45×45 мм из металла. Винт соосного импеллера AVS-PROP выполнен как авиационный и, выполнен, как экспериментальный, который использован в качестве движителя. Диаметр ВВ - 1212 мм, масса ВВ - 50 кг, максимально допустимая частота вращения ВВ - 2650 об/мин., момент инерции - не более 6000 кгсм2, радиальное биение - не более 2 мм, осевое биение - не более 2,5 мм, ступица изготовлена в сборе (фиг.9 и 10), предварительный назначенный ресурс - 350 летных часов. Большое центральное отверстие ступицы - 47 мм, малое центральное отверстие - 25,4 мм и, ступица состоит из двух одинаковых сборных частей. Лопасти винта устанавливают с помощью угломерной линейки с выставлением рекомендуемого угла по лимбу, затем фиксируют болтом с гайкой. Собранный винт с помощью шести болтов Μ 8 устанавливают и соединяют с редуктором двигателя. Настройка ВВ производится по частоте вращения коленчатого вала двигателя. Винт может эксплуатироваться при температуре воздуха окружающей среды от - 25 до +45С. Лопасти выполнены из специального жесткого пластика (белого). Винты изготовлены для правого и левого вращения. Двигатель от 50 до 150 л.с. Стоимость в настоящее время (экспериментального) одного винта с 12 лопастями в сборе составила около 100 тыс. руб. Завод ООО «Авиаспектр-плюс», Самарская обл.

Следует отметить, что возможны варианты изменения геометрической положения поворотных пластин 9 и 10 при вращении их вверх в сторону жесткого днища корпуса судна (открытого пневмоканала), свободные концы, которых могут упираться в свод жесткого днища корпуса. В этих вариантах выполнения сжатый поток будет соприкасаться с опорной поверхностью воды открытого пневмоканала 5, ограниченного боковыми скегами 4 (например, обеспечит овальную форму днища в сторону верхнего жесткого днища корпуса судна в данном пространстве по длине открытого пневмоканала 5 в сторону кормовой части судна.

Однако следует отметить, что воздушная подушка создается в основном путем нагнетания воздуха из переходного закрытого участка пневмоканала 3 в сторону укладки плоских горизонтальных пластин 9 и 10 на опорные выступающие концы незамкнутой формы П-образной рамы 6. В горизонтальной форме пластин выполнены в шахматном порядке отверстия 16 и 17, которые сверху имеют закрепленные изогнутые пластины в виде оребрения (не показано), причем верхние концы их направлены навстречу движения воздуха, при этом получаем одно цельное дополнительно днище, выполненное из двух равных геометрических размеров пластин 9 и 10. Сам образованный дополнительный пневмоканал выполняет роль дополнительного сопла в сторону кормовой части судна. Фактически, созданный дополнительно закрытый пневмоканал в пространстве открытого пневмоканала с определенными геометрическими параметрами и соотношением к закрытому переходному участку пневмоканала по длине под днищем судна будет подавать сжатый воздух необходимый с рабочим давлением в сторону кормы с закрепленной системой рулей (поворотных щитков), и потери сопротивления минимальные, а в сечении следует ожидать приемлемое распределение давлений по длине и ширине. В инженерных расчетах весьма важно правильно с помощью простых зависимостей определить оптимальные основные геометрические размеры, отвечающие заданным условиям работы быстроходного маломерного судна на сжатом пневмопотоке при создании давления движителем (соосным импеллером) с конкретным двигателем соединения.

Отверстия 16 и 17 перфорации с изогнутыми сверху пластинами с захватом части воздуха в сторону смоченной опорной поверхности воды определятся расчетным путем, исходя из заданной скорости движения, соответственно, динамической подъемной силы, возникающей в результате над водной поверхностью воды под днищем под определенным углом атаки (ходовой дифферент). Проекция смоченной поверхности на созданное дополнительное днище из двух одинаковых жестких уложенных горизонтально пластин 9 и 10 зависит при глиссировании судна. Сечение отверстий 16 и 17 зависит от характеристик возможности подачи в целом сжатого воздуха от соосного импеллера 1 и мощности установленного двигателя, размера корпуса указанных в руководстве по эксплуатации двигателя. При этом в зависимости от условий движения судна, воздушная подушка создается снизу над опорной поверхностью воды путем нагнетания из отверстий 16 и 17 воздуха в зону под днище пластин 9 и 10, огражденное боковыми скегами 4.

В конце кормовой части судна на сжатом пневмопотоке закреплены расположенные в вертикальной плоскости система рулевых устройств в виде щитков воздушных 18 и 19, а также водных щитков 20 и 21, последние расположены ниже горизонтальных плоских уложенных пластин 9 и 10, причем система всех щитков имеет одно общее рулевое устройство 22 и 23.

Кроме того, рулевые устройства могут выполнять в случае необходимости торможения судна в движении вплоть до его остановки при отключенном соосного импеллера связанного через редуктор или трансмиссию с двигателем внутреннего сгорания.

Оси вращения рулей 22 и 23 соединены сверху на палубе с регулируемыми тягами 24 и 25, соединения в одном узле 26 для соединения с общей тягой управления экипажа (аналогично рулю автомобиля).

Плавучесть, устойчивость и безопасность движения скоростного судна на сжатом пневмопотоке на воде обеспечивается при помощи пояса 27 безопасности с боков судна из отдельных резинотканных ил надувных или заполненных упругим материалом.

Нижнее основание опорных концов скегов 4 предусматривает установку элементов продольных в высотном положении, например, в нише опорные колесные шасси 28 не менее трех по длине с каждой стороны снизу скегов с гидроцилиндрами 29 - это позволяет обеспечить высокую проходимость судна в движении дополнительно при выходе из воды на берег, на подъемах и косогорах по суше, при транспортировке судно легко перемещается на платформу погрузчика транспортного средства (автомобиль с наклонной платформой - эвакуатор). Такие опорные колесные шасси 28 не требуют больших геометрических размеров, легко могут укладываться в нишу в движении судна на воде или на мелководной воде (сто-то в виде опорных колес шасси самолета при взлете с аэродрома и в полете).

Закрепленный в кормовой части корпуса судна горизонтальный потоконаправляющий элемент, выполненный из П-образного козырька 30 с углом наклона 20…30° сзади кормы судна, по длине равным расстоянию, чтобы сверху перекрывать рулевые устройства 22 и 23 с системой вертикальных воздушных поворотных щитков 18 и 19, а также вертикальных водных щитков 20 и 21, закрепленных в одном параллельном вертикальном направлении, создают условия более надежной эксплуатации такого судна в движении, когда верхние щитки 18 и 19 связаны с созданным дополнительно закрытым пневмоканалом, заполняемого сжатым воздухом по длине под основным днищем корпуса судна в сторону кормы, а нижние щитки 20 и 21 расположены в толще воды и ниже днища выполненного из двух равных горизонтально уложенных на опорные концы П-образной рамы 6, т.е. независимо друг от друга в высотном управления судна в целом. Кроме того, имеет место поворота судна в любую сторону, при одновременной системы работы рулевых устройств, а устройство наклонного П-образного козырька со стороны кормы устраняет вверх брызги и фонтаны, прижимая воздушную реактивную струю вниз с выходом между ними газоводяного потока в атмосферу, тем самым дополнительно увеличивая скорость движения судна, когда такой сжатый смешанный поток выходит в атмосферу, соответственно, происходит отталкивания от плотной атмосферы.

Для повышения надежности работы соосного импеллера 1 и от его поломок лопастей, предусмотрена защитная решетка 30, которая может быть изготовлена из любого жесткого материала с ячейками 25×25 мм в поперечном сечении (в основном предпочтение отдается композитным материалам).

Для увеличения запаса плавучести, снижения веса, в герметичных отсеках обшивки и перегородках корпуса судна установлены пенопластовые блоки (не показано).

Кроме того, пакеты виброизоляционных элементов кабины и пассажиров могут быть выполнены либо цельными, либо состоящими из элементов (на чертеже не показано для упрощения), вписанных в контур каркаса кабины и пассажиров в целом. При этом стенки пакетов могут быть выполнены из конструкционных материалов, с нанесением на ее поверхности с одной или двух сторон слоя мягкого вибродемпфирующего материала, например, типа ВД-17, или материала типа «Герлен-Д» в соотношение между толщиной облицовки и вибрирующего покрытия лежит в оптимальном интервале - 1: (2,5…3,5).

Звукопоглощающий материал звуковибротеплоизооляционных элементов выполнен в виде плиты из минеральной ваты на базальтовой основе типа «Rockwool", или минеральной ваты типа «URSA», или базальтовой ваты типа П-75, или стекловаты с облицовкой стекловолокном, или вспенноного полимера или полипропилена, причем звукопоглощающий элемент по всей своей поверхности облицован акустическим прозрачным материалом, например, стеклотканью типа 33-100 или полимером типа «Поведен». Звукопоглощающий материал также может быть выполнен из жесткого пористого шумопоглощающегося материала, например, пеноалюминия или металлокерамики, или металлопоролона, или камня - ракушечника (на чертеже не показано).

Совместная работа подвижных в вертикальной плоскости плоских пластин 9 и 10, которые ложатся в нижнем своем положении на опорные выступающие концы стенок незамкнутой формы П-образной рамы 6 по периметру открытого пневмоканала 5, ограничивающего боковыми скегами 4, связаны с помощью использования вертикальных винтовых тяг 11 и 12 с мотор-редукторами подъема (не показано) сверху на палубе судна, с целью обеспечения создания высокой скорости проходимости судна на сжатом пневмопотоке в зависимости от среды, например, на воде, на мелководье воды, на суше.

Под днищем судна, фактически имеем воздушную подушку при наличии в плоских горизонтальных пластинах 9 и 10 отверстий 16 и 17 снабженных сверху их загнутыми пластинами (не показано) навстречу прохождения воздуха, т.е. образуется снизу устойчивую форму мелкодисперсного воздушно-капельного слоя и эффективного воздушного слоя под днищем «смазкой» до конца кормы судна, при глиссировании судна (катера), что отсутствует в известных аналогах, при контакте с опорной поверхностью воды, в результате дополнительно созданного закрытого пневмоканала (дополнительное сопло) в пространстве открытого пневмоканала.

Днище создано из двух плоских горизонтальных пластин в поперечном сечении с выполнением отверстий с оребрением сверху этих пластин 9 и 10 позволяют, выводит воздух под днище, расположенных за окончанием переходного закрытого участка пневмоканала с созданием существенной тяги судна. Форма геометрии вращающихся двух пластин на оси с шарнирами, позволяет менять и форму геометрии в открытом пневмоканале под основным жестким днищем корпуса судна с ограждающими боковыми скегами 4.

Важно отметить, что конструирование на каждом рулевом устройстве 22 и 23 является также новым решением, в частности системы крепления по высоте двух поворотных щитков сзади кормы судна: одни щитки 18 и 19 являются воздушными управления потоком воздуха, проходящего вновь созданного закрытого пневмоканала, а другие щитки 20 и 21 расположены в толще потока, и ниже днища дополнительно образованного Двумя одинаковыми в геометрии размерами плоскими пластинами 9 и 10 при укладке их на опорные выступающие концы стенок незамкнутой формы П-образной рамы 6. При этом наличие рулевых устройств 22 и 23 обеспечивает надежный поворот судна в эксплуатации на любой угол судна в движении на воде, на мелководной воде, на болоте, на суше, а также возможность быстрой тормозной силы до полной остановки судна при отключенном двигателе с соосным импеллером.

Специалистам в данной области техники, очевидно, будет понятно важность выполняемой функции и назначения данных элементов для надежной эксплуатации быстроходного маломерного судна на сжатом пневмопотоке, которое определено приложенной формулой изобретения с целью обеспечения движения судна в зависимости от среды движения на воде или на суше со сложной пересеченной местностью. Таким образом, судно на сжатом пневмопотоке может преодолевать маршруты по слабонесущим опорным поверхностям, включая рыхлый снег, участки с тонким битым льдом или на открытой воде. К примеру - освоение человеком из наиболее перспективных регионов на планете - это Артика одним из наименее освоенным человеком, а для этого нужна надежное простое конструктивное судно. При этом можно отметить, что известны малогабаритные водоизмещающие плавсредства в число которые входят водные мотоциклы-гидроциклоны. Гидроциклоны обычно имеют длину до трех метров и грузоподъемностью до 300 килограммов, могут развивать скорость до 150 км/ч., т.е. необходимо повышать эффективность маломерного судна на сжатом пневмопотоке в простоте конструирования.

Судно может быть выполнено одноместным и многоместном варианте. Оно может иметь управление программное или дистанционно по радиосигналам через систему радиосвязи (не показано для упрощения), которая также может быть задействована для передачи аудио, видео и иной информации в режиме реального времени от приборного технологического модуля с инфракрасной подсветкой (не показано).

Эксплуатация быстроходного маломерного судна на сжатом пневмопотоке осуществляется следующим образом.

Запускается двигатель внутреннего сгорания, включается соосный импеллер 1, при этом обе плоские горизонтальные подвижные пластины 9 и 10 укладывают (ложатся) на опорные выступающие боковые стенки незамкнутой формы П-образной рамы 6 из уголкового или двутаврового профиля, образуя дополнительное цельное жесткое днище над опорной поверхностью воды в пространстве открытого пневмоканала 5, но выше нижних концов боковых скегов на 20-25 см. При движении судна на сжатом пневмопотоке, соосный импеллер 1 подает сжатый спрямленный воздух через сопло корпуса 2 под углом 20-30°, далее в расширенный переходной закрытый участок пневмоканала 3, таким образом, что воздух, расширяясь, поступает в дополнительный созданный закрытый пневмоканал, размещенные в открытом пневмоканале 5 за счет укладки горизонтально по команде из кабины экипажа на выступающие опорных концы (стенки) незамкнутой формы П-образной рамы 6 двух равных в геометрии размеров плоских прямоугольных пластин 9 и 10, которые могут при необходимости перекрыть в горизонтальной плоскости (разделить) открытый пневмоканал 5 на две части, образованное плоское днище при этом расположено на одном уровне горизонтально и, совпадает с плоским прямоугольным с днищем переходного участка закрытого пневмоканала 3, следовательно, возможность передвижения судно вперед ускорено. При этом оси 7 и 8 вращения, прикрепленные с одной стороны конца к пластинам 9 и 10 с шарнирами (не показано) скреплены крепежными элементами, например хомутами, к горизонтальной плоскости выступающих опорных концов (стенок) П-образной рамы 6, последняя жестко закреплена к внутренним стенкам боковых скегов 4. Управление поворотом пластин 9 и 10 происходит по команде из кабины экипажа. Таким образом, технологическое решение позволяет просто решить укладку плоских пластин 9 и 10 над опорной поверхностью воды в движении, но выше нижних концов скегов на 20-25 см, обеспечивая надежность эксплуатации.

Для создания воздушной подушки под прямоугольными горизонтально уложенными пластинами 9 и 10, они в свою очередь выполнены в шахматном порядке с отверстиями 16, 17 перфорации, которые сверху выполнены с изогнутыми пластинами, в виде оребрения, навстречу поступающему воздуху, способствуя забирания части его и, направляют вниз в сторону опорной поверхности воды, создавая устойчивую форму мелко-пузырькового газовоздушного слоя под созданным днищем, соответствующего форме смоченной поверхности днища при глиссировании судна (катера). Этот воздушный слой является эффективной «газовой смазкой» днища, снижающий гидродинамическое сопротивление за счет резкого увеличения размера предварительно поджатых воздушных пузырьков в пограничном слое под днищем в виде уложенных пластин 9 и 10 горизонтально между огражденными боковыми скегами 4, на концы П-образной рамы 6 и зафиксированной вертикальными тягами 11 и 12 с помощью применения на палубе мотор-редукторами высотного положения из управления кабины экипажа.

При этом длина переходного закрытого пневмоканала с прямоугольным горизонтальным днищем, на основании эксперимента, составила (0,25-0,30)6, где 6 - длина корпуса судна в сторону сопряжения открытого пневмоканала 5.

Вращение в вертикальной плоскости горизонтальных плоских пластин 9 и 10, равной геометрически размером, закрепленных одним концом с осями 7 и 8 вращения с шарнирами, обеспечивается за счет шарнирного соединения с вертикальными винтовыми тягами (подъемниками) 11 и 12, верхние концы которых расположены на палубе и соединены с реверсивными мотор-редукторами вертикального положения (не показано), и связаны прямыми тягами 13 и 14, управляемые из кабины экипажа 15.

Для обеспечения безопасности и повышения КПД соосный импеллер 1 размещен в аэродинамическом корпусе 2 и защищен спереди решеткой (не показано).

Для повышения надежности управления судна, сзади корпуса оборудовано поворотными устройствами 22 и 23 с вертикальной системой двумя закрепленными щитками на каждом устройстве: сверху - воздушными щитками 18 и 19, а снизу - водными щитками 20 и 21 направленными в одной вертикальной плоскости с креплением.

Поворотные устройства в целом обеспечивают удержание судна, как в прямолинейном движении вперед, так и возможность поворота на заданный угол в движении или торможении при отключении двигателя с соосным импеллером до полной остановки. Поворотные воздушные щитки 18 и 19 расположены сзади напротив созданного дополнительно закрытого пневмоканала в пространстве открытого пневмоканала 5 за счет применения горизонтальных жестких пластин 9 и 10 ниже основного жесткого днища корпуса судна, и расположено дополнительное днище над опорной поверхностью воды, а щитки 20 и 21 расположены, при этом ниже и в толще воды (погружены конструктивно).

Таким образом, в целом их совместная работа в движении судна на сжатом пневмопотоке может создавать между ними в сторону рулевых устройств также канал выхода в атмосферу, а выполнение П-образного козырька 30 с углом наклона 20…30° устраняет залив палубы, завихрения воздуха на палубе.

Минимальный дифферент и воздушная смазка позволяет судну, практически началом движения выходит на глиссирование. Эксплуатационные качества при конструировании простого судна на крейсерских скоростях движения не только на тихой воде, но и на волнении, при уменьшенной смоченной поверхности, образованного дополнительным днищем в виде жестких горизонтальных плоских пластин 9 и 10 с оребрением по всей их горизонтальной плоскости, и постоянной силовой установки уменьшают затраты воздуха при поступлении в дополнительный закрытый пневмоканал в пространстве открытого пневмоканала (под днище уходят около 2…3% воздуха), однако, при этом скорость хода суммарно имеет прирост при реализации как эффекта воздушной смазки (эффект воздушной каверны), так и сзади образованного сжатого газового потока, и водяного потока между системой двух щитков сверху и двух щитков снизу, закрепленных в одном вертикальном направлении по высоте на рулевых поворотных устройствах 22 и 23.

Следует отметить важность, что выполненное дополнительное жесткое днище из двух горизонтальных плоских пластин 9 и 10 с оребрением в пространстве открытого пневмоканала 5, но выше концов скегов на 20-25 см, может иметь воздушную смазку между ограничивающими боковыми скегами, что расширяет эксплуатационные возможности в движении судна на воде, на суше, по снегу любой плотности, льду, отмелям и перекатам, не снижая скорости, а также при наличии выпускаемых вниз из ниши опорных колес шасси 28 и возможность двигаться легко, снижая сопротивления одновременно днища судна о грунт по высоте, а также обходя препятствия в движении (этого технического решения не известно в целом).

При выходе судна на режим глиссирования изменяется угол атаки и уменьшается сопротивление под днищем судна, так как увеличивается давления воздуха под днищем, выходящим из отверстий 16 и 17 перфорации горизонтальных пластин 9 и 10 с оребрением сверху пластин. Дополнительное днище, выполненное плоским, способствует увеличению зоны захвата пузырьками воздушного слоя под днищем, т.е. соответствует устойчивой форме смоченной поверхности судна в движении. Поддержание судна на поверхности воды также происходит при наличие, сбоку поясу безопасности 27 из отдельных резинотканных, или надувных, или заполненных упругим материалом секций вокруг судна. Это также облегчает разгон судна.

При увеличении скорости движения судна скеги 4 начинают глиссировать, под действием усадка судна уменьшается, и при этом поступление воздуха под силой давления под днище судна может демпфировать удары судна о поверхность воды, что в конечном итоге приводит к значительному повышению скорости судна (катера) и повышению мореходности при сильной волне.

Конструктивная особенность нового судна, исходя из технического решения, дает выигрыш в скорости и топливной экономичности до 25% по сравнению с мотолодками и снегоходами и мощности, и веса, к тому же может использоваться круглый год, в том числе при ледоходе и ледоставе, когда использование других транспортных средств практически невозможно.

Выход и управление колес шасси 28 осуществляют при помощи силового гидроцилиндра 29 управлением из кабины экипажа 15.

Кроме того, для снижения энергетических затрат и повышения эффективности скоростного судна на сжатом пневмопотоке, в особенности на больших скоростях, корпус ограждения судна в передней части также имеет пояс безопасности 27, не позволяя судну зарываться носом в воду.

Кабина экипажа и пассажиров салона на палубе надежно утеплены, шумозащищены и могут использовать автономные солнечные батареи и максимально приспособлены для экипажа и пассажиров в условиях движения судна на сжатом пневмопотоке. Следует отметить, что такие суда могут быть востребованы настоящим временем потребления даже, как катера перехватчики и т.д. (говорят хорошо забытое старое, что указывает в настоящее время на рекламу - восстановление промышленного выпуска на подводных крыльях судна «Метеор», Нижний Новгород, РФ, не только для вутреннего рынка, но и поставка за рубеж), в котором учтены все новые достижения в данной области техники.

Технический результат решения дополнительного днища, состоящего из двух поворотных одинаковых в геометрии размеров равных горизонтальных прямоугольных пластин 9 и 10 с отверстиями перфорации и с оребрением, в настоящее время по совокупности с управлением судна оригинально, просто и обуславливает достижение поставленной цели и более высокий уровень надежности в течение всего срока эксплуатации для таких судов (катеров), благодаря хорошей сборности при простоте выполняемых работ. Опытный образец находится в изготовлении (готовность около 80%), размеры судна описаны выше подробно, а также возможность широкого внедрения в практику строительства легких судов на сжатом пневмопотоке.

Для обеспечения управляемости судна на сжатом пневмопотоке в концевой части судна закреплены аналогично прототипу, но с улучшением системы управления судна предложенными попарно по высоте закрепленными в одном направлении щитками разного назначения функций (для воздуха и для воды одновременно) для рулевых устройств, между которыми образуется дополнительно один общий смешанный сзади газоводяной реактивный поток, состоящий из газа (воздуха) и воды в атмосферу, и прикрытый сверху наклонным П-образным козырьком.

Таким образом, движение судна на сжатом пневмопотоке имеет режим старта и маневрирования при разгоне до заданной скорости, и движение может, достигнут крейсерской скорости, при убранных в ниши колес шасси в положение заподлицо, что снизит общее сопротивление воды под днищем в движении судна на сжатом пневмопотоке. Это движение связано с новым конструированием быстроходного маломерного судна на сжатом пневмопотоке со всей в совокупности и оригинальности предлагаемого изобретения. Снижение сопротивления в целом может составить от 10 до 30%, а скорость может быть выше на 15-20%.

Колесные шасси 28 закрепленные на оси вращения, и входящие в ниши скегов судна, имеют выдвижные гидроцилиндры 29, управляемые из кабины экипажа, и их выдвижение будет достаточно на опорную поверхность суши, болота и т.д., т.е. в определенных условиях движения по пересеченной местности, выходе на сушу или при входе в воду с берега, они убираются в нишу. Поэтому на воде они становятся излишними. Для чего их убирают заподлицо в нишу. Размеры наивыгоднейших колесных шасси 28 устанавливают опытным путем облегченными, и только затем можно использовать (как это делается в механике различных машин, колясок и т.д.) в эксплуатации судна на сжатом пневмопотоке для маломерных легких судов.

Таким образом, колесные шасси могут сказаться полезными для судна при выходе на любой берег и сушу с учетом конструирования их выдвижения силовой тяги с помощью гидроцилиндра; надежность эксплуатации.

В настоящем описании изобретения данный эффект позволяет повысить проходимость судна на мелких и каменистых участках моря, реках, водоема.

Корпус маломерного судна выполнен из полиэтилена низкого давления, и как следствие - не ржавеет, ни гниет, не подвергается воздействию агрессивной среды соленого моря или рек, и неприхотлив к обслуживанию.

Такие суда способны двигаться со скоростью до 70 узлов (больше 80 километров) в час, а, следовательно, имеет большие перспективы. Такие суда (катера) могут быть по характеристикам надежности корпуса превзойти алюминиевых и стальных судов на сжатом пневмопотоке. Это уже является инновацией для таких маломерных судов, поскольку для них не страшны льдины и топляки в период половодья, например, на реках и при больших разливах, что часто встречается в настоящее время в природе (при наводнении).

В настоящем описании изобретения представлен предпочтительный вариант реализации настоящего изобретения. Однако заявленное изобретение не ограничивается приведенным вариантом реализации, наилучшим образом поясняющими принципами в целом и практическим изменением изобретения. Другие модификации и изменения могут быть выполнены специалистами в данной области техники, не отступая от сущности объема изобретения, который определен приложенной формулой изобретения.

Описываемое быстроходное маломерное судно на сжатом пневмопотоке в осуществлении движения предназначен для иллюстрации технических предложений и не ограничивает настоящее изобретение.

Таким образом, заявленное техническое решение быстроходного судна на сжатом пневмопотоке становится в совокупности оригинальностью в конструктивном решении, перспективным, способно передвигаться с высокой скоростью в различных средах, таких как: вода, мелководье, снег и по суше. Совокупность признаков и степень раскрытия изобретения достаточны для его широкой практической реализации, изготовление образца еще продолжается, но явно видна его перспективность использования с соосным импеллером и связи с двигателем малой мощности (даже, имея 50 л.с.для данного судна), что отмечено выше. В общем, само конструктивное решение обеспечивает меньшую утомляемость экипажа в бесшумной кабине управления, при наличии всех указанных устройств судна на сжатом пневмопотоке; его простота выполняемых работ, и расширяет функциональные возможности.

Предлагаемое изобретение соответствует критерию «промышленная применимость», по сколку осуществима с использованием известных технических средств по технологии разработки конструкции судна. В инженерных расчетах таких судов весьма важно правильно, и с помощью простых зависимостей определить оптимальные основные геометрические размеры, отвечающие заданным условиям работы и эксплуатации судна на сжатом пневмопотоке.

Похожие патенты RU2816429C2

название год авторы номер документа
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО ДАВЛЕНИЯ СЖАТОГО ВОЗДУХА АМФИБИЙНОГО СУДНА НА СЖАТОМ ПНЕВМОТОКЕ 2020
  • Голубенко Вадим Михайлович
RU2733667C1
СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ МАЛОМЕРНЫМ СУДНОМ НА СЖАТОМ ПНЕВМОПОТОКЕ (ВАРИАНТЫ) 2019
  • Голубенко Вадим Михайлович
RU2721365C1
СПОСОБ ОБЕСПЕЧЕНИЯ УПРАВЛЕНИЯ СУДНОМ НА СЖАТОМ ПНЕВМОПОТОКЕ 2018
  • Голубенко Вадим Михайлович
RU2671117C1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕАЛИЗАЦИИ СПОСОБА ПЕРЕДВИЖЕНИЯ И УПРАВЛЕНИЯ ТРАНСПОРТНЫМ СРЕДСТВОМ НА ВОЗДУШНОЙ ПОДУШКЕ 2016
  • Голубенко Вадим Михайлович
RU2614367C1
БЫСТРОХОДНОЕ СУДНО С ИМПЕЛЛЕРОМ ДЛЯ ПОДВОДА СЖАТОГО ВОЗДУХА ПОД ДНИЩЕ 2023
  • Голубенко Михаил Иванович
RU2818372C1
АМФИБИЙНОЕ СУДНО НА СЖАТОМ ПНЕВМОПОТОКЕ 2016
  • Голубенко Михаил Иванович
  • Киндеев Евгений Александрович
  • Голубенко Вадим Михайлович
RU2644496C1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ СНИЖЕНИЯ ГИДРОДИНАМИЧЕСКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ДНИЩА КОРПУСА СУДНА НА СЖАТОМ ПНЕВМОПОТОКЕ 2018
  • Голубенко Михаил Иванович
RU2675279C1
СУДНО НА СЖАТОМ ПНЕВМОПОТОКЕ 2019
  • Голубенко Михаил Иванович
RU2720381C1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ СНИЖЕНИЯ ГИДРОДИНАМИЧЕСКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ КОРПУСА СУДНА НА СЖАТОМ ПНЕВМОПОТОКЕ 2019
  • Голубенко Михаил Иванович
RU2720754C1
СПОСОБ ОБЕСПЕЧЕНИЯ УПРАВЛЕНИЯ СУДНОМ НА СЖАТОМ ПНЕВМОПОТОКЕ 2018
  • Голубенко Михаил Иванович
RU2675744C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 816 429 C2

Реферат патента 2024 года БЫСТРОХОДНОЕ МАЛОМЕРНОЕ СУДНО НА СЖАТОМ ПНЕВМОПОТОКЕ

Изобретение относится к судостроению и может быть использовано при конструировании судов высокой проходимости, использующих динамическую воздушную подушку. Быстроходное маломерное судно на сжатом пневмопотоке содержит в открытом пневмоканале со стороны днища корпуса судна между внутренними боковыми стенками скегов закрепленные на определенной высоте две поворотные одинаковые в геометрии размеров плоские пластины, вращающиеся в вертикальной плоскости, в виде дополнительного днища, уложенного на выступающие опорные стенки незамкнутой формы П-образной рамы. П-образная рама закреплена к внутренним боковым стенкам скегов на уровне в одной горизонтальной плоскости прямоугольного днища переходного закрытого участка пневмоканала, связанного с соплом корпуса, в котором расположен соосный импеллер. Плоские горизонтальные пластины выполнены с отверстиями перфорации с закрепленными сверху изогнутыми пластинами в виде оребрения. Плоские пластины закреплены осями вращения с шарнирами крепежами к опорным выступающим стенкам незамкнутой формы П-образной рамы и перемещаются одновременно по высоте посредством соединения шарнира с вертикальными винтовыми тягами через мотор-редуктора, расположенными сверху на палубе судна, и через прямые тяги связаны управлением экипажа. Рулевые устройства сзади кормы имеют систему воздушных и водных рулей с вертикальными щитками, закрепленными в одном направлении на рулевых устройствах, которые через узел на палубе связаны посредством тяг управления экипажа с центральной системой управления. Со стороны нижних опорных концов скегов выполнена ниша с закрепленными опорными колесами шасси посредством соединения с подвижным гидроцилиндром управления экипажа, с центральной системой управления. Достигается повышение мореходности, маневренности и безопасности движения и управляемого судна на сжатом пневмопотоке. 7 з.п. ф-лы, 10 ил.

Формула изобретения RU 2 816 429 C2

1. Быстроходное маломерное судно на сжатом пневмопотоке, содержащее корпус с нагнетательным устройством, создающим давление воздуха в сторону сопла, связанного с переходным участком закрытого пневмоканала, днище которого выполнено горизонтально плоским, а внизу оборудовано ограждающими боковыми скегами, опорные концы которых опущены в толщу воды, а открытый пневмоканал ограничен также боковыми скегами и днищем, где нижняя его часть является жестким плоским днищем самого корпуса судна, где из закрытого участка пневмоканала поступает поток сжатого воздуха в открытый по длине пневмоканал с формированием гидродинамической струи высокого давления в сторону кормовой части судна, и рулевое устройство, отличающееся тем, что открытый по длине пневмоканал, под днищем корпуса судна между внутренними стенками боковых скегов, выполнен двумя равными плоскими пластинами по периметру, образующими дополнительное второе жесткое днище относительно верхнего жесткого днища корпуса, для увеличения скоростного движения как по воде, так и на мелководных участках, и является продолжением в одной плоскости закрытого переходного участка пневмоканала, который сообщен с соплом соосного импеллера, для поступления сжатого воздуха и движения судна, при этом обе плоские подвижные пластины расположены выше опорных концов боковых скегов, при этом пластины имеют прямоугольную форму поперечного сечения, а дополнительное днище с плоским прямоугольным днищем после совмещения с днищем переходного закрытого участка пневмоканала выполнены с возможностью создания общего потока сжатого воздуха в сторону кормовой части судна, причем подвижные пластины лежат на выступающих опорных концах боковых стенок незамкнутой формы П-образной рамы из уголкового или двутаврового профиля, жесткозакрепленной с одной передней стороны к плоскому днищу закрытого переходного пневмоканала, а с другой стороны боковые торцы ее жестко прикреплены к внутренним боковым стенкам скегов, при этом концы обоих подвижных пластин закреплены к горизонтальной оси вращения шарнирно-закрепленной на опорных, выступающих концах боковых стенок незамкнутой формы П-образной рамы, а другие стороны пластин по продольной оси судна свободны друг к другу и выполнены с возможностью приведения их в рабочее положение винтовыми подъемниками, которые шарнирно закреплены для подъема из транспортного в рабочее положение, причем верхние концы винтовых подъемников связаны с системой мотор-редуктора высотного положения, закрепленного сверху на платформе корпуса и приводимого в действие по команде из кабины управления экипажа судна, с возможностью изменения геометрии формы поднятием или опусканием двух одинаковых горизонтальных плоских пластин, где каждая на своих осях вращения одновременно с шарнирами, для создания горизонтального перекрытия полости открытого пневмоканала внизу жесткого днища корпуса над опорной поверхностью воды и выше концов скегов высотой на 20-25 см, образует воздушную подушку из мелкопузырькового-газовоздушного слоя между ограждающими боковыми скегами, при этом длина переходного закрытого участка пневмоканала равна (0,25-0,30) , где - длина корпуса судна, а сопло расположено под углом 20-30° в сторону плоского днища, расширяющегося переходного закрытого участка пневмоканала, образуя тем самым закрытую полость для воздушного потока в сторону укладки двух равных в поперечном сечении подвижных горизонтальных пластин на опорные выступающие концы боковых стенок незамкнутой формы П-образной рамы; кормовая часть корпуса оборудована вертикальными рулями с системой вертикальных щитков поворота, жестко закрепленных к вертикальной оси, управляемых из кабины экипажем судна, для обеспечения как поворотом судна под углом 15-20°, так и его тормозными свойствами расположения щитков, развернутых под углом 90° к поперечной оси сзади корпуса кормы по команде экипажа управления.

2. Быстроходное маломерное судно по п.1, отличающееся тем, что поворотные плоские прямоугольные пластины дополнительно выполнены с отверстиями перфорации в шахматном порядке с изогнутыми сверху пластинами в виде оребрения, которые выполнены в виде направляющих для отбираемого воздушного потока в сторону опорной поверхности воды и ограничены ограждающими боковыми скегами.

3. Быстроходное маломерное судно по п.1, отличающееся тем, что вертикальные оси рулей с помощью прямых тяг размещены на палубе сзади кормы по своей высоте, имеют систему закрепленных вертикальных щитков поворота в одной вертикальной плоскости, нижние из которых расположены со стороны сзади кормы в толще воды, а другие – верхние - установлены напротив образованного дополнительного выхода воздушного потока из полости дополнительного закрытого пневмоканала, снабженного днищем в виде двух равных плоских горизонтальных пластин, кинематически связанных с системой управления мотор-редуктора на палубе судна.

4. Быстроходное маломерное судно по п.1, отличающееся тем, что наружная боковая сторона корпуса судна снабжена поясом безопасности из отдельных резинотканных, или надувных, или заполненных упругим материалом секций.

5. Быстроходное маломерное судно по п.1, отличающееся тем, что боковые скеги, снизу со стороны концов, снабжены управляемыми колесами шасси, осуществляющими синхронное поднятие или опускание на сушу с помощью гидроцилиндров, управлемых из кабины экипажа.

6. Быстроходное маломерное судно по п.1, отличающееся тем, что кабина экипажа выполнена малошумной судовой каютой, состоящей из профильных конструкций, внутри которых установлены пакеты звуковибротеплоизоляционных элементов и, по крайней мере, одного слоя пористого звукопоглощающего материала, и перфорированной декоративной панели, причем между панелью и слоем пористого звукопоглощающего материала образован воздушный зазор и установлены светильники на основе применения светодиодных модулей, содержащих снаружи солнечную панель, для размещения светодиодов, батарейного отсека, контроллера и основания устройства, при этом в батарейном отсеке установлен накопитель электроэнергии, соединенный с контроллером, который в свою очередь соединен с солнечной панелью, а накопитель энергии представляет собой аккумуляторную батарею или суперконденсатор.

7. Быстроходное маломерное судно по п.1, отличающееся тем, что передняя часть соосного импеллера закрыта защитной решеткой.

8. Быстроходное маломерное судно по п.1, отличающееся тем, что передняя (носовая) часть корпуса имеет фонари освещения и/или противотуманки, а кабина оснащена звуковым сигналом.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2024 года RU2816429C2

СПОСОБ ОБЕСПЕЧЕНИЯ УПРАВЛЕНИЯ СУДНОМ НА СЖАТОМ ПНЕВМОПОТОКЕ 2018
  • Голубенко Михаил Иванович
RU2675744C1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕАЛИЗАЦИИ СПОСОБА ПЕРЕДВИЖЕНИЯ И УПРАВЛЕНИЯ ТРАНСПОРТНЫМ СРЕДСТВОМ НА ВОЗДУШНОЙ ПОДУШКЕ 2016
  • Голубенко Вадим Михайлович
RU2614367C1
US 1656411 A1, 17.01.1928
УСТРОЙСТВО ДЛЯ СНИЖЕНИЯ ГИДРОДИНАМИЧЕСКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ДНИЩА КОРПУСА СУДНА НА СЖАТОМ ПНЕВМОПОТОКЕ 2018
  • Голубенко Михаил Иванович
RU2677539C1

RU 2 816 429 C2

Авторы

Голубенко Вадим Михайлович

Даты

2024-03-29Публикация

2021-08-18Подача