БЫСТРОХОДНОЕ СУДНО С ИМПЕЛЛЕРОМ ДЛЯ ПОДВОДА СЖАТОГО ВОЗДУХА ПОД ДНИЩЕ Российский патент 2024 года по МПК B63B1/38 B63B7/08 

Описание патента на изобретение RU2818372C1

Изобретение относится к области малого судостроения, а именно к универсальным лодкам приводимых в движение в виде малого импеллера в режиме компрессора и создание гидродинамической струи, выходящую из открытого пневмоканала и является универсальным средством к передвижению в различных средах, в частности, по воде и речным перекатам, снегу, льду, болоту, песку в подразделениях МЧС в ходе выполнения спасательных работ, в том числе на мелководье, использования для спорта, отдыха с малой длиной корпуса.

При создании лодок с малым импеллером в режиме компрессора решается техническая проблема, связанная с безопасностью плаванья, в том числе по мелководью в качестве одного из сложных условий, в которых может оказаться судно в процессе эксплуатации. При плавании по мелководью опасность создают факторы природного происхождения (например, камни, растительность и т.п.), в том числе пороги, так и привнесенных вследствие деятельности человека.

При этом у судов на воздушной подушке вся масса над опорной поверхностью силами избыточного давления постоянно нагнетаемого воздуха носит статический характер, то у судов с воздушной каверной их масса на ходу поддерживается динамической реакцией воды, действующей на днище. При этом вблизи опорной поверхности днища образуется и удерживается воздушный пузырь (каверна), который играет роль воздушной смазки.

На уровне техники известен способ создания прослойки воздуха под днищем судна, включающий подачу воздуха по трубопроводам, направление воздуха вдоль днища при помощи продольных направляющих, распределения воздуха по ширине судна с водой при помощи, по меньшей мере, одного поперечного выхода воздуха из трубопроводов, после чего на днище создают тонкостенную воздушную прослойку для чего воздушный поток последовательно и многократно разбивают и измельчают на более мелкие пузырьки воздуха и равномерно распределяют их по ширине каждой части днища между продольными направляющими - ограничителями при помощи канавок - углублений, выполненных полуовальной формы поперечными рядами на днище (Патент RU №2682373, В63В 1/38 от 19.03.2019).

Недостатки аналога являются:

- сложность реализации заявляемого способа, из-за необходимости последовательно и многократно разбивать воздушный поток на более мелкие пузырьки воздуха и равномерно распределять их по ширине каждой части днища.

Известен способ снижения гидродинамического сопротивления дна корпуса судна, приводимого воздушным винтом, и устройство для выполнения указанного способа. Способность снижения гидродинамического сопротивления корпуса судна, проводимого в движение воздушным винтом, заключающийся в том, что воздушный поток под днище корпуса судна, отличающийся тем, что днище выполнено в виде замкнутой оболочки, причем, внутри замкнутой оболочки днища закреплены баллоны, а воздушный поток первоначально подают в межбаллонное пространство замкнутой оболочки днища, причем до выхода воздушного потока, наружу к поверхности движения его формируют и отклоняют в сторону кормовой части днища для снижения гидродинамического сопротивления днища корпуса судна, приводимого в движение, воздушным винтом, включающее нагнетатель воздушного потока, отличающееся тем, что днище выполнено в виде замкнутой оболочки, нагнетатель расположен в кормовой части судна и выходом через переходный закрытый участок пневмоканала, соединен с полостью замкнутой оболочки днища, причем, внутри замкнутой оболочки днища закреплены баллоны, заполненные газом под давлением при вспененным веществом в нижней части замкнутой оболочки днища выполнены отверстия, при этом снаружи поперек нижней части замкнутой оболочки днища закреплены защитные полосы, причем к нижней части замкнутой оболочки днища прикреплена, только передняя кромка защитной полосы, а задняя кромка защитной полосы остается свободной с возможностью освобождать и прикрывать отверстия (патент RU №2744065, В63В 1/38, В63Н 7/02, B60F 3/00 от 02.03.2021).

Основной технической проблемой аналога является низкий напор и скорость движения воздушного потока, выходящего из отверстий в нижней части замкнутой оболочки днища, так как воздух подается через межбаллонное пространство, образованное баллонами, которые в разрезе имеют геометрию близкую к кругу. Таким образом, по пути следования воздуха от нагнетателя к выходным отверстиям возникают межбаллонные сужения, которые являются преградами на пути следования воздушного потока и существенно ослабевают скорость и напор воздушного потока, выходящего во внешнюю водную среду (Патент RU №2744065, В63В 1/38, В63Н 7/02, B60F 3/00 от 02.03.2021).

Следует дополнительно привести создание надувных моторных лодок, где решается техническая проблема, присущая и другим видам судов, в частности, связанная с обеспечением ряда мореходных качеств: плавучести, остойчивости, непотопляемости, безопасности.

Известна надувная лодка, включающая корпус U-образной формы, оборудованный незамкнутым контуром надувных бортов и носовой части, днище, выполненное из трех отсеков и транец. В данном техническом решении отсеки представляют собой баллоны, торцы которых находятся на одном уровне. Диаметр центрального баллона выполнен большим диаметра боковых баллонов. Баллоны между собой и с корпусом соединены в продольном направлении и снабжены дополнительными элементами крепления, выполненными в виде лент из ПВХ, которые охватывают баллоны снизу. Скрепление баллонов выполнено вдоль образующей, а для повышения надежности используются ленты, в поперечном направлении охватывающие снизу указанные баллоны (Патент RU №142245, В63В 7/00 от 20.06.2014).

При использовании данной лодки проявляются некоторые отрицательные особенности. В частности, применение различных диаметров баллонов обуславливают высокую вероятность крена судна при повреждении одного из боковых баллонов. Также соединение баллонов вдоль соответствующей направляющей каждого баллона характеризуется минимально возможной плоскостью соприкосновения, обусловленной необходимостью сохранения формы баллонов, следовательно, применение соединяющих баллоновых лент является вынужденной мерой, усложняющей конструкцию в качестве дополнительного средства.

Вышеприведенные особенности негативно сказываются на безопасности и надежности судна.

Известна надувная моторная лодка, включающая корпус U-образной формы, образованный незамкнутым контуром надувных бортов и носовой части, транец, с выполненным в оссиметричным продольным пазом, высота которого равномерно увеличивается от носа лодки к корме. Продольный паз сформирован двумя центральными баллонами и двумя прилегающими к ним ходовыми баллонами с образованием туннеля в виде П-образного баллона имеют два центральных баллона, имеют меньший диаметр по отношению к крайним баллонам. С внешней стороны ходовых баллонов по их длине содержится реданы, имеющие треугольный профиль. Ходовые баллоны имеют длину, превышающие длину двух центральных баллонов, торцы которых находятся на одном уровне с транцем. Для формирования носовой части лодки ходовые баллоны, и центральные баллоны выполнены с изгибом. Часть днища, предназначенная для контакта с водой, имеет слой эластичного материала (Патент RU №185147, В63В 7/08 от 22.11.2018).

Конструкция надувной моторной лодки, созданная с целью повышения эффективности передвижения по воде, не решает техническую проблему надежности соединении 4-х баллонов, представляющих собой отдельные независимые отсеки. Соединение баллонов вдоль образующей цилиндрической поверхности имеет минимальную площадь контакта, следовательно, прочность и надежность такого соединения становится под сомнение.

Предусмотренный слой эластичного материала для формирования П-образного паза под цилиндрическими отсеками цилиндрической формы (баллонов), являясь дополнительным элементом, усложняет конструкцию лодки, следовательно, влияет на снижение надежности.

Таким образом, надувная моторная лодка по патенту RU №185147 характеризуется низкой степенью надежности, влияющей на обеспечение плавучести, устойчивости и остойчивости подобного судна.

Известна надувная лодка, включающая корпус U-образной формы, образованный незамкнутым контуром надувных бортов и носовой части, транец и днище, выполненное центральной и двумя боковыми профильными камерами с использованием внутренних перегородок. Боковые камеры имеют больший объем по сравнению с центральной камерой за счет спонсонов, обращенных вниз и имеющих цилиндрическую поверхность (Патент RU №177430, В63В 7/00 от 21.02.2018).

При формировании трех камер с помощью формообразующих перегородок при повреждении днища или при повреждении перегородок возникает риск потери устойчивости надувной моторной лодки, следовательно, данная конструкция характеризуется недостаточной безопасностью и низкой живучестью, иными словами, способностью сохранять свои эксплуатационные качества.

Выполнение большого объема (спонсонов) большего объема по сравнению центральной повышает остойчивость судна по крену, однако не решает проблему остойчивости судна при деференте, когда при высоких нагрузках на его кормовую часть, в том числе вследствие установки тяжелого мотора, возможно осадка кормовой части лодки при выходе на глиссирование.

Таким образом, известные надувные лодки, используемые для прогулок и отдых на воде, имеют существенный недостаток: установка на них известного мотора, гребной винт которого для обеспечения нормальной работы должен быть расположен ниже уровня днища лодки, ограничивает возможность их применения на небольших глубинах и не позволяет швартоваться на мелководье и т.п.

Отсюда следует, что необходима конструктивная новая разработка изобретения, проблема которая должна решать повышение эксплуатационных качеств судна путем снижения энергетических затрат при высоких мореходных качеств.

Поэтому следует отметить, что предлагаемое изобретение быстроходного судна с импеллером для подвода сжатого воздуха под днище может иметь многие сферы области: для спорта, отдыха, спасения людей и перевозки грузов малого тоннажа. Оно может доставить спасенного на берег или к борту судна - тяга малого импеллера для маломерного судна в виде нагнетательного устройства в режиме компрессора и создание гидравлической и воздушной струи под днище данного судна (не более шести с половиной метра по длине его - это есть стандарт многих устройств для класса маломерных судов).

Известны быстроходные суда (Патент RU №2047534, В63В 1/38 от 10.11.1993; патент RU №2153998, В63В 1/38 от 10.08.2008; патент RU №2041116 В63В 1/38 от 09.08.1995).

Данные быстроходные суда при такой форме корпуса судна за счет заостренной в носу конфигурации днищевой выемки для формирования воздушной каверны позволяют максимально заострить ватерлинии носовой части корпуса. Это способствует снижению величины горизонтальных и вертикальных перегрузок при движении судна на волнении.

Однако и при такой форме корпуса для подержания необходимого избыточного давления воздуха в каверне требуются относительно большие затраты мощности, так как не обеспечивается оптимальное формирование глиссирующей поверхности перед началом для подъема носовой части судна, потому что не рассматривается проблема снижение гидродинамического сопротивления под днище корпуса, его форма исполнения при малой мощности предлагаемого импеллера на сжатом пневмопотоке, существует низкая комфортность обитания на таких судах в условиях ограниченных размеров судового пространства небольшого судна на сжатом пневмопотоке в рабочем положении, в частности, когда необходима остойчивость судна при больших скоростях, маневренность в движении, применении в виде спасательного устройства.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению по конструктивному исполнению является скоростное судно с подводом воздуха под нище, состоящее из корпуса, имеющего килеватую носовую оконечность и бортовые глиссирующие скеги, между которыми расположена днищевая выемка для формирования воздушной каверны, ограниченная сверху днищевым сводом и заканчивающаяся на уровне кормового транца, при этом бортовые скеги выполнены расширяющимися от мидель - шпангоута как в корму в направлении к транцу, так и в сторону носовой днищевой выемки под каверну, при этом линия срывообразующих кромок бортовых скег в носовой части свода каверны имеют С-образную кривизну, а точка их пересечения расположена в средней части корпуса кормовее плоскости мидель - шпангоута, где ширина днища по скуле больше или равна ширине днища в плоскости мидель - шпангоута (Патент RU №2263602, В63В 1/38 от 10.11.2005).

Данная форма подвода воздуха под днище судна заполняет отведенные для этих целей объемы и образуя тем самым воздушную каверну. Это способствует уменьшению с началом движения смоченной поверхности днищевой части корпуса.

Однако и при такой форме корпуса необходимо большие затраты мощности, так как струя воздуха направлена сразу в сторону кормовой части распластанной по ширине днища между боковыми скегами, потому что не представляется возможным использовать в носовой части судна при большой скорости движения достаточного поднятия носовой части корпуса на которой закреплен малый импеллер с малым двигателем внутреннего сгорания, и прижатия при этом кормовой части корпуса судна к поверхности воды со стороны кормовой части, а значит и зарывание носовой части корпуса в воду еще на старте начало движения. Кроме того, отсутствует комплексный подход, позволяющего реализовать функцию скоростного судна с малой мощностью в виде спасательного судна. При этом оно не приспособлено конструктивно вы движении по мелководью, и даже выход на берег. Таким образом, эксплуатационные качества такого быстроходного судна недостаточно реализуются, например, как применение малого движителя, выполненного в виде импеллера, работающего на сжатом воздухе - пневмопотоке, который не зависит от толщи воды и на мелководье.

Иначе говоря, в условиях ограниченной глубины ближе к берегу на мелководье корпус известного устройства теряет свою плавучесть и скорость, это связано с применением конструктивных его возможностей, таких как в форме днища со срывообразующих кромок бортовых скегов с С-образным профилем в плане, выступ и др. элементы усложняющие судно, связанные с направлением воздуха.

В предложенном устройстве эти недостатки отсутствуют под днищем корпуса, при этом коэффициент тяговой и подъемной силы корпуса судна увеличивается, что ведет к прижиманию кормовой части судна к опорной поверхности воды, возможность сжатого прохода развернутого спереди газоводяного потока затем в сторону кормовой части судна, в конце которой прикреплен Π-образной формы транец на торце кормы сверху, и с поворотом на закрепленной сверху оси вращения, причем сверху движение его ограничено упором в виде поперечной пластины, верхний конец которой загнут со стороны кормы сверху. При этом возможен и другой вариант выполнения, когда применен закрепленный поворотный щиток руля в пределах от 0 до 90° его поворота на закрытие или открытие отверстия в кормовой части судна, а значит, возможно, управлять или тормозить судно в движении при отключенном малом импеллере с двигателем внутреннего сгорания (не показан) и. направленное в целом на достижение технического результата - новых свойств заявляемого объекта по сравнению с прототипом.

Задача, решаемая предлагаемым изобретением, - повышение эксплуатационных качеств судна путем снижения энергетических затрат при высоких мореходных качествах.

Технический результат от использования изобретения заключается в осуществлении повышения мореходности и безопасности движения над водой и сушей, и улучшения его аэродинамических и гидродинамических характеристик с использованием сжатого воздуха от малого импеллера, воздух который вначале ударяется о внутреннюю плоскость изогнутой формы створки, ограниченной с боков отогнутыми боковыми вертикальными пластинами, при этом в работе створка ограничена поворотом за счет L-образного стержня закрепленного под углом 45° в сторону открытого пневмоканала с поворотом и подачи под таким углом и створки, разворачивающей поток сжатого воздуха также под днище в сторону пневмоканала судна, т.е. улучшить подъемные и ходовые качества, и повышение быстроходности сначала движения.

Единым источником тяги и подъемной силы, является единый импеллер (движитель), приводимый малым двигателем внутреннего сгорания, т.е. малогабаритного размера (см. фото, которое подтверждено на практике использования и описан ниже в описании изобретения).

Технический результат, обеспечивающий решение поставленных задач, выражается в том, что быстроходное судно с импеллером для подвода сжатого воздуха под днище, состоящее из корпуса, имеющего киловатую носовую оконечность и ботовые глиссирующие скеги, между которыми расположено днище для формирования поступления воздуха в него, ограниченное днище в виде свода и заканчивающегося на уровне выхода кормового транца, согласно изобретения, в качестве движителя используют импеллер малой мощности, в передней части корпуса, в виде нагнетательного устройства в режиме компрессора для создания воздушной тяги от импеллера, сопло которого под углом направлено в дополнительно закрепленную изогнутую створку обтекаемой формы с внутренней стороны с возможностью поворота с помощью привода в виде гидроцилиндра экипажа, при этом изогнутая створка по бокам ограничена боковыми стенками, и верхний конец ее по ширине носовой днищевой части снабжен горизонтальной осью крепления с шарнирами, закрепленной к верхней части L- образного стержня расположенным под углом 45° в сторону открытого пневмоканала, нижний конец плоскости створки ограничен от поворота нижним концом упора L- образного стержня, при этом корпус судна выполнен из композитного материала, а боковые скеги выполнены съемными из тонких вертикальных пластин прямоугольного поперечного сечения с обтекаемой формы из алюминиевого сплава или жесткого пластика высокой прочности и закреплены к боковым стенкам корпуса при помощи винтов-саморезов впотай.

Кроме того, носовая часть плоскости судна имеет места для пассажиров, рулевую колонку экипажа, не уменьшая угол обзора водителю, кормовая часть судна выполнена сверху также плоской с возможностью горизонтального или полулежащего пассажира, оно расположено несколько ниже сиденья водителя, причем центр тяжести смещен в сторону кормы.

Кроме того, боковые стенки корпуса сверху и по бокам имеют ручки-поручни и ручки-опоры для ног.

Кроме того, смещения центра тяжести судна осуществляется смещение места водителя, и/или аккумулятора, и/или топливного бака, и/или багажника на корме.

Кроме того, дополнительно содержит съемный откидной транец, закрепленный в носовой оконечности судна.

Кроме того, кормовая поверхность судна покрыта амортизирующим покрытием в виде пневмоматраса, выполненного в виде камеры переменного объема, полость ее пневматически связана через систему клапанов для выпуска воздуха в атмосферу, а впуск в нее воздуха связан через трубку с регулируемым краном с соплом малого импеллера для сообщения упомянутой полости и подачи воздуха в пневмоматрас.

Кроме того, малый импеллер сверху при входе в корпус его защищен пластмассовой решеткой для препятствия попадания внутрь инородных тел и обеспечения безопасности пассажиров при спасении на воде.

Кроме того, на корпусе судна в передней части размещены два противотуманных фонаря для визуальной идентификации судна при плохой видимости и тумане для работы спасения людей в различных условиях.

Кроме того, задняя кормовая часть судна снабжена серьгой и служит для сцепки с другими судами малого класса для буксировки легкого поезда, а также для зачаливания троса для швартовки судна на месте.

Кроме того, с целью дополнительного торможения судна при отключенном малом импеллере, задняя кормовая часть судна снабжена на оконечности верхнего торца наклонной П-образной плоской пластиной в виде транца с возможностью его задержки при отклонении вниз в сторону водной поверхности.

Для открытия створки под днищем судна достаточно использовать для поворота ее привод в виде гидроцилиндра за счет команды экипажа и одновременно привести в действие закрепленный на конце кормовой части судна П-образно плоскую пластину в виде транца поворота его или поворотный щиток руля, т.е. кормовая часть судна имеет закрепленный управляемый транец с ограничителем сверху на торце кормы и управляющий руль (механизм управления) в виде щитков, перекрывающих отверстие открытого пневмоканала в сторону опорной поверхности воды и, с помощью механизма управления в движении быстроходного судна вперед или совершает крутые повороты и развороты (повороты) на заданный угол на любой поверхности - водной, снежной, по льду и т.п. Сам малый импеллер расположен внутри корпуса и размещен в носовой части судна сверху над палубой судно (фото 5, 6). При этом повышается запас продольной устойчивости и сохраняется линейный характер ее изменения по углу атаки со стороны носовой части судна на всех режимах движения по воде.

Само крепление створки с боковыми отогнутыми вертикальными пластинами в сторону пневмоканала, закреплена к стержню L-образной формы, имеющего снизу ограничитель, и с углом наклона 45° в сторону открытого пневмоканала, что обеспечивает ее устойчивость и надежность работы при управлении с помощью гидроцилиндра экипажа, а также поворот сжатого воздуха в сторону открытого пневмоканала, ограниченного с боков боковыми съемными скегами. При этом створка прикреплена к горизонтальной оси вращения с шарнирами. Выход сжатого воздуха сначала давит на внутреннюю плоскость створки с загнутыми боковыми стенками, однако благодаря закреплению наклонного стержня ход ее открытия ограничен углом наклона стержня, а привод гидроцилиндра регулирует открытие отверстие повернутого воздуховыпускного канала, связанного с соплом импеллера, т.е. упор расположен в носовой донной части корпуса под днищем.

Следует отметить комплексный подход к конструированию судна на пневмопотоке, когда указанная пневматическая связь сопла импеллера может впускать через впускной клапан воздух также для наполнения самой полости надувного матраса для пассажира, спасенного и уложенного горизонтально или полулежащим на палубе перед корпусом с возвышающим сверху над ним малым по высоте импеллером внутри своего корпуса и перекрытого на входе сеткой безопасности (защитной решеткой), что обеспечивает безопасность для спасенного пассажира, причем надувной матрас имеет спускной клапан (типа ниппеля в баллоне) в атмосферу с возможностью регулирования давления заполняемым полость воздухом.

Осуществление изобретения также имеет значение смещение центра тяжести (центровка судна) осуществляется смешением места водителя и/или аккумулятора (мотора) и/или топливного бака и/или багажника и/или пассажира на корме. Судно дополнительно содержит съемный откидной трап, закрепленный в носовой (передней) оконечности судна. Для более комфортного и безопасного расположения пассажиров на площадке судна, последние покрыты специальным не скользящим покрытием. Две ручки - поручни по бокам судна и в самой носовой оконечности с боков, две ручки - опоры используются при выходе пассажира или погрузке пострадавшего из воды, а при движении судна - как опора для ног. При этом на самом носу судна, как и на корме, может располагаться дополнительная ручка - опора для ног, закрепленная поперечно.

При таком движении быстроходного маломерного судна на сжатом пневмопотоке за счет центровки - смещение центра и изменения направления вектора скорости V в вертикальной плоскости при открытии при этом с помощью управления гидроцилиндром криволинейной формы створки с боковыми стенками (пластинами) в сторону закрепленного упора-ограничителя под углом 45° в сторону открытого пневмоканала, изменения центра давления в воздушной подушке сначала, соответственно, в носовой части давлением сжатого воздуха, одновременно с этим кормовая часть судна опускается достаточно близко к уровню воды (посадка уменьшается в 4-5 раз), благодаря чему дифферент заметно уменьшается по сравнению с малым ходом судна. Сопротивление данного судна значительно меньше, чем сопротивление обычного судна равного водоизмещения и идущего с равной скоростью. Кроме того, выбор формы наружной плоскости криволинейной створки с ее элементами зависит от задач, которые ставит перед собой конструктор судна, увеличения или уменьшения сопротивления воды в передней части оконечности судна, четкий срыв воды перед ним за счет поднятия носовой части вверх.

В числе преимуществ является также заявленного решения перед аналогами: безопасность и экономичность в производстве, достижение мореходных качеств судна для спасения людей, чем также достигается указанный выше технический результат с предложенными параметрами, приведенными ниже в качестве примера осуществления изобретения в натуре, как приведенные и теоретические и частично натурные испытания показали, что суда с предлагаемой конструкцией корпуса и его устройств в целом, имеют хорошую перспективность, обладают повышенной быстроходностью (не менее 70 км/ч для малого импеллера с малогабаритным двигателем внутреннего сгорания - серийный), хорошими динамическими свойствами, как при движении по спокойной воде, так и на волнении. Эти суда могут широко использоваться как для пассажиров при спасении людей, так и для небольших грузовых перевозок.

В связи с тем, что в описание предложенного изобретения и в формуле изобретения раскрыта универсальность быстроходного судна на воде и на суше, испытанного на модели с помощью автоматического пульта управления (имеется у автора видеоролик), а также опытный образец на воде, показывает совокупность признаков, где заложен комплексный подход по сравнению с прототипом, позволяющий повысить мореходность и на мелководье, безопасность движения выполнения судном на пневмопотоке, в частности, как основного спасательного маломерного судна для пассажира, т.е. достижение усматриваемого заявителем технического результата, и может в настоящее время занять широкого применения использования по сравнению с аналогами, о чем можно сделать вывод о соответствии изобретения требованию «промышленной применимости» с использованием существующего оборудования и существующей технологии, серийных композитных материалов, и не требует сложных операций и приспособлений.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию «новизна».

Для проверки соответствия изобретения условию «изобретательский уровень» заявитель провел дополнительный широкий поиск известных решений, чтобы выявить признаки, совпадающие с отличительными от прототипа признаками заявляемого устройства. Результаты поиска показали, что заявленное изобретение не вытекает для специалиста явным образом из известного уровня техники, поскольку из уровня техники определенного заявителем, не выявлено влияние предусмотренных существенными признаками заявляемого изобретения преобразований на достижение технического результата, следовательно, заявленное изобретение соответствует критерию «изобретательский уровень».

Указанные выше и другие преимущества, а также особенности конструирования настоящего маломерного судна на пневмопотоке с использованием конкретного выпускаемого промышленностью импеллера и двигателя маломерного внутреннего сгорания приведены в качестве конкретного примера, как это отмечено в описании, так и подтверждено в натуре использования на воде и на суше, сопровождаемого также чертежами на которых:

на фиг. 1 схематически изображено быстроходное судно с импеллером для подвода сжатого воздуха под днище;

на фиг. 2 - то же, с выполнением передней части перед импеллером с откидным трапом, а также выполнения надувного матраса, закрепленного на кормовой части судна;

на фиг. 3 показан импеллер и вид изогнутой створки с боковыми удлиненными и загнутыми стенками, прикрепленной спереди оконечности начала днища, вид сбоку;

на фиг. 4 представлено расположения тяги управления щитка руля сзади кормы судна;

на фиг. 5 представлено фото модели судна, испытанного с дистанционным управлением на суше и на воде;

на фиг. 6 представлено фото, не укомплектованного натурного образца изготовленного из композитного материала, - подготовка к испытанию;

фиг. 7 представлено фото натурного образца судна в движении на воде.

Пример осуществления.

Предлагаемое быстроходное судно с импеллером для подвода сжатого воздуха под днище, содержит плоскую носовую часть в поперечном сечении днища корпуса 1, носовая часть, которой снизу впереди имеет закругленную подвижную створку 2 с боковыми удлиненными и отогнутыми стенками 3 в форме сегмента, внутренняя поверхность которого образует сегментную полость из жесткой створки 2 с боковыми отогнутыми стенками 3, шарнирно закрепленной на оси вращения 4 (можно сказать лобовой обтекаемой), смонтированной верхним концом жестко дополнительно закрепленного упора 5 L-образной формы, нижний конец которого выполнен небольшой по размерам вертикальной пластины 6 - упора в сторону направления выпуклой части стенки створки 2 с боковыми загнутыми стенками 3. Подвижная створка 2 в форме сегмента имеет управление с помощью гидропривода 7 с шарниром 8, который управляется экипажем, створка 2 отклоняется в сторону упора 5 закрепленного под углом 45° в сторону открытого пневмоканала 9 под днище корпуса 1. Гидропривод 7 ограничен его выдвижения по длине штока выдвижения до упора 5 L-образной формы в контакте со створкой 2 с боковыми отогнутыми стенками 3 с внутренней сегментной поверхностью. Весь поступающий на плоскость створки 2 с боковыми стенками 3 воздух, поступающий из сопла 10, затем поступает в воздуховодной канал 11, направляется в сторону открытой створки 2 с боковыми отогнутыми стенками 3, затем разворачивается на 90° в сторону направления открытого пневмоканала 9 с опорной поверхностью воды между ограничивающими боковыми скегами. В пространстве между днищем носовой части корпуса 1 и опорной поверхностью с повышенным давлением создается область повышенного давления (воздушная подушка), которая приподнимает заметно и удерживает носовую часть корпуса от «ныряния» вниз и удерживает на некоторой высоте над опорной поверхностью по сравнению с аналогами. Малый импеллер 12 размещен внутри кожуха 13 (корпуса), и импеллер расположен в выемке носовой части судна крепления кожуха 13, где движение происходит в закрытом пространстве, состоящего из статора и ротора, лопатки которого выполнены криволинейными и повернутыми в вертикальной плоскости относительно друг к другу на заданный угол настройки при монтаже с выравниванием забора потока воздуха в самом корпусе 13 крепления с соплом 10, связанного с креплением поворота воздуховодного канала 11 в сторону отклонения плоскости створки 2 с отогнутыми боковыми стенками 3. Испытания для созданного натурного образца выполнили высотой корпуса 13 несколько выше палубы судна, равное 1,0 м внутри которого закреплен малый импеллер 12, ротор которого связан с малогабаритным двигателем внутреннего сгорании (не показан), мощностью 50 л/с (промышленного производства). Ниже в описание приведен пример параметров судна и характеристика движителя испытанного судна на пневмопотоке). При этом импеллер 12 закреплен в корпусе 13 под углом 20-30° для забора атмосферного потока и связи с соплом его для отвода воздуха в сторону сначала с поворотом в воздуховодной канал 11, затем фиксированием открытия створки 2 с боковыми стенками 3 с помощью управления гидроприводом 7 водителя экипажа, и соединенным через шарнир 8 со средней частью створки 2 крепления. Поворот створки 2 ограничен при этом упором 6 на конце упора 5 L-образной формы под углом 45° в сторону открытого пневмоканала 9.

Рулевая колонка 14 крепления со стороны передней части обеспечивает управляемость в целом и тягу от полной положительной до полной отрицательной на любом режиме работы малого двигателя с воздушным охлаждением или аккумулятора для связи с работой малого импеллера 12.

Таким образом, сжатый поток воздуха, ударяясь о поверхность створки 2 с боковыми отогнутыми и удлиненными стенками 3, обеспечивает поворот потока на 90° в обратную сторону, т.е. в сторону открытого пневмоканала 9 под днище свода корпуса судна, ограниченным продолжением с боков съемными вертикальными пластинами 15 с закрепленными их винтами 16 или саморезами впотай, что в современной промышленности широко применяется. Вертикальные пластины 5 (скеги) играют роль по своему назначению как боковые скеги, ограничивающие выход с боков поступающий сжатый воздух под днищем свода корпуса судна и опорной водной поверхности, концы которых погружены в толщу воды. Боковые скеги 15 целесообразно выполнять из пластика высокой прочности с достаточной толщиной их стенок или из нержавеющей стали толщиной 3-5 мм, или алюминиевого сплава.

Водитель экипажа расположен на дополнительном ярусе палубы 16 судна на высоте, позволяющем обеспечить угол обзора выше корпуса 13 с импеллером 12.

Кормовая часть судна содержит закрепленный на верхней кромке кормы судна поворотный П-образно плоский в плане транец 17 с горизонтальной осью вращения 18 с закрепленной жестко ограничительной поперечной изогнутой пластины 19, верхний конец которой загнут в стороны платформы судна. Транец 17 образует защитный экран, шириной равной ширине кормы, а также возможность части выходящего сжатого потока меняет выходное поперечное сечение отверстие в стороны опорной поверхности воды (что-то в виде узкого сопла), а значит, создает большее усилие давления для выхода продолжения гозоводяного потока в атмосферу (это сравнимо с меняющим размером сопла современного реактивного самолета), при этом отсутствует дополнительно залив площадки палубы сзади кормы, часть которой предназначена для уложенного и спасенного человека на надувном закрепленном надувном матрасе 20 с фиксацией человека (тела пассажира), причем изогнутая пластина 19 закреплена вертикально, таким образом, чтобы обеспечить безопасность также от поворота транца 17 вверх, и пластина 19 служит в виде защитного экрана. Транец 17 сзади кормы имеет возможность вращаться вверх или вниз с помощью механической тяги (не показано) экипажем, а также осуществлять торможение судна при отключенном движителя, как на воде, так и при подходе к причалу, берегу.

При работе импеллера 12 засасывание воздуха происходит из окружающей среды в корпус 13 (кожух) через защитную решетку (не показано) от инородных тел.

Рулевое устройство состоит из механической тяги с реверс-редуктором узла 21, включающего в себя применение горизонтальной рейки (не показано), выполненной сверху кормы, которая выполнена в виде зубчатых выступов (это сравнимо с выполнением известного руля легкового автомобиля), имеет горизонтальную тягу 22 управления с поворотным щитком 23 сзади кормы судна в сторону опорной поверхности, и регулирующего выход газоводяного потока и поворот судна вправо или влево в движении. Кроме того, конец поворотного щитка 23 выполнять не ниже концов съемных скегов 15, ограждающих с боков пневмоканал 9.

При этом работа импеллера на сжатом пневмопотоке предложенного изобретения отличается от работы водометных устройств в том, что водометные устройства требуют наличия определенной большой глубины воды, а также отличается от работы подвесных моторов для лодок, описанных в аналогах выше, при этом предложенный импеллер с малогабаритным мотором легко обслуживается в эксплуатации на палубе сверху, и для создания пневмопотока нужен только атмосферный воздух, окружающий импеллер, поток, который ударяясь затем об плоскость створки под днищем, создает реактивную силу перемещения устройства с высокой скоростью на воде и на суше.

При испытании малой модели (фиг. 5), размеры составили: длина - 40 см, ширина - 20 см, импеллер приобретен в торговом комплексе магазина. Устройство было испытана сначала на суше, затем на водоеме, управление осуществляли с помощь автоматического дистанционного пульта управления (не показано). Изготовленная модель в движении была выполнена со съемкой и записью на флешке с озвучиванием (имеется флешка у автора). Естественно, что поворот щитка руля также осуществляли с пульта управления дистанционно на расстоянии. Результаты испытания подтвердили ее работоспособность.

Форма конструкции поворотного щита 23 и его положение позволяет обеспечить устойчивые повороты судна при повороте щитка вправо или влево относительно оси крепления в узле 21, с возможностью при повороте использовать, как воздух, так и толщу воды.

В передней части корпуса 1 судна закреплены ручки-поручни 24. Ручки-поручни 24 также используются для удержания пассажира при выходе из воды на палубу судна. Кроме того, передняя часть корпуса судна оборудована откидным телескопическим трапом лесенкой 25, закрепленной с возможностью съема на носовой оконечности судна для движения вперед при включенном импеллере 12 и подачи воздуха через воздуховодной канал 13 (окно в днище оконечности судна), далее в сторону створки 2 с боковыми стенками 3, затем поворот воздуха в сторону открытого пневмоканала 9 с выходом в конце кормы судна.

Следует отметить, что передняя часть судна содержит на палубе одно место 26 для пассажира; палуба, которая сверху покрыта мягким материалом ниже высоты корпуса 13 с импеллером 12 (импеллер огражден снаружи для безопасности защитной решеткой (не показано), а также может быть данное место оборудовано креслом в полулежащем положении спасенного человека на воде. Задняя часть площадки на корме используется также для фиксирования положения тела пассажира спасенного и уложенного на закрепленный надувной матрас 20, полость которого заполняют через трубку с регулирующим краном или клапаном (не показано для упрощения) воздухом, поступившем из сопла 10 импеллера 12. Воздух подается, соответственно под давлением в заданном объеме только на время неподвижного положения тела пассажира во время спасательных операций в движении судна на воде, а значит, отсутствуют любые удары о плоскость палубы на корме и т.п. При этом надувной матрас 20 должен предусматривать спускной клапан типа ниппеля в баллоне (не показано) в атмосферу.

Следует дополнительно отметить для движения судна центровка его - смещение центра тяжести к корме, и для облегчения дополнительно поднятия носовой части оконечности судна вверх над водой и устранения поступления на палубу встречной волны воды, дифферент заметно уменьшается по сравнению с малым ходом судна.

Согласно теоретическим исследованиям эта задача обеспечивается оценкой возможности применения грузоподъемности, где используют понятия удельной грузовместимости и удельного погрузочного объема. Удельной грузовместимостью (μ), называется отношение грузовместимости судна (W) к массе груза, для которого оно спроектировано: μ=W/mгр, м3/т. Удельной погрузочной кубатурой (μтр) называется отношение объема, занимаемого определенным грузом на палубе, к массе этого груза и выражается, как: μтр=Wгр/mгр, м3/т. При этом измерителем масс называется коэффициент пропорциональности между нагрузками массы и элементами (характеристиками) судна.

Следует отметить, что относительная длина судна является важной характеристикой формы его, используемой для систематизации экспериментальных данных по сопротивлению воды в практических расчетах остаточного сопротивления. Положение центра водоизмещения (ЦВ) по длине судна влияет на распределение объема подводной части корпуса по длине судна и, следовательно, на его сопротивление при движении. Смещение ЦВ сопровождается приполнением обводов в носу и соответствующим заострением их в корме, что ведет к увеличению волнового сопротивления формы. И наоборот, смещение ЦВ в корму приводит к уменьшению волнового сопротивления и увеличению сопротивления формы. Поэтому основную роль в этом играет волновая составляющая, где необходимо смещать в корму. Отсюда предлагается общая конструктивная схема сооружения в целом. Теоретически это выполняется при проектировании судов расчетами. Расположение и размеры над строек принимают также расчетами при проектировании, исходя из теоретических вначале расчетов.

Можно отметить также то, что на начальных стадиях разработки проекта судна вопросы, связанные с его остойчивостью, относят к наиболее важным, и проверка в предложенном техническом решении автора, показала на воде, что судно достаточно устойчиво, как при малых, так и больших наклонениях, в частности для малого быстроходного судна на сжатом пневмопотоке, и спасения людей на воде.

Быстроходные суда строятся с транцевой кормой, за которой не наблюдается подъема воды, отсюда транец должен быть несколько наклонятся в стороны воды по отношению к горизонтальной плоскости и к диаметрии, что улучшает условия обтекания корпуса на любом ходу.

Это в целом, и учитывая наличия крепления формы съемных скегов за счет винтов и саморезов крепления впотай к бортам корпуса судна, дает возможность сохранить весь поток воздуха под днищем, поступающего со стороны из сопла импеллера, далее в сторону поворота створки 2 с боковыми загнутыми стенками 3, затем в сторону открытого пневмоканала в сторону кормовой части судна. В данном случае, сопротивление предложенного судна значительно будет меньше с идущей большой скоростью судна с плоским днищем.

Устройство под днищем исключает килевые части, усложняющие замкнутый контур в сравнении с прототипом, создает единую простую устойчивую и надежную форму выполнения. Что показали наши испытания быстроходного и перспективного судна даже на крутых поворотах вправо или влево, и значительно улучшает гидродинамические характеристики и надежность маломерного спасательного судна.

Эксплуатация быстроходного судна с малым импеллером для подвода сжатого воздуха под днище осуществляется следующим образом.

В кормовой оконечности корпуса судна оборудовано места (место) для пассажиров. Горизонтальное положение для пассажира или полулежащее положение пассажира при низком расположении центра тяжести нагруженного судна (о чем выше приведена теоретическая часть судна), что немного компенсирует смещение центра тяжести судна и повышает остойчивость, когда сам импеллер в данном предложении размещен в передней части корпуса судна, как на плаву, так и во время движения. Пассажир располагается на воздушном матрасе, имеющего впускной и выпускной клапаны (не показаны), сжимает его и уравновешивает его вес, удобно фиксируется 8 горизонтальном или полулежащем положении или возможно крепление кресла (не показано), фиксируясь ремнями при помощи ручек - поручней. При этом при спасении пассажира спереди судна имеются также ручки-поручни и место, куда его вначале помещают на переднюю часть судна перед импеллером (ниже его), и закрытым снаружи для безопасности защитной решеткой. В том, случае, если пассажир выходит из воды, он может воспользоваться откидным трапом 25 и руками - за опоры. Водитель судна располагается у рулевой колонки 14 на верхней плоскости несколько выше основной части палубы, т.е. в более высоком расположенном от сидящего положения. В передней части, как и в задней кормовой части, может находиться еще один пассажир в сидящем положении на кресле (не показано).

При движении судна на пневмопотоке, подача сжатого воздуха через соло 10, далее через воздуховодной канал 11 с отверстием снизу днища, открывается максимально отклонением вниз положении для принудительного изменения расположения угла створки 2 с боковыми загнутыми удлиненными стенками 3 механизмом гидравлического управления (цилиндра) 7, т.е. створка выполнена в виде сегмента (полукруга). Привод механизма поворотом происходит водителем судна. При этом путем воздействия привода 7 посредством гидравлики на опорную створку 2, обеспечивается принудительное изменение угла створки 2 с боковыми загнутыми концами 3 на нужный угол, в частности, на угол открытия 45°. При этом упор в виде стержня 5 L-образной формы одновременно является и фиксатором положения створки 2, обеспечивая изменения поворота сжатого воздуха в сторону открытого пневмоканала 9, а это значит, обеспечивая максимальную эффективность работы импеллера для подачи воздуха.

Передняя часть (носовая) судна в связи с этим созданным давлением поднимает ее вверх и зависает на статической подушке (по закону физики корма судна опускается, а нос поднимается). При достижении максимального давления через воздуховодной канал 11 при максимальном открытии створки 2 с удлиненными боковыми стенками 3, и крепления ее на горизонтальной оси 4 с шарнирами, поток воздуха разворотом непосредственно направляется целенаправленно под днище корпуса 1 в сторону открытого пневмоканала 9, далее 8 сторону кормы. Судно трогается с места и набирает быстро скорость. На старте для движения по поверхности воды с ограждением в виде боковых съемных скегов (пластин) 15, последние закрепляют винтами или саморезами впотай к боковым стенкам корпуса судна.

При достижении заданной скорости и эффективности работы импеллера 12 с управлением водителя, переходит с режима движения на статической подушке в режим движения на динамической подушке.

При нарастании скорости и работы импеллера 12 растет расход воздуха через сопло 10, и, при открытой створке 2 с воздуховодным каналом 11, сжатый воздух разворачивается на 90°, далее направляется в открытый пневмоканал 9 в сторону кормовой части судна, при этом в движении используют рули 25 щитка, связанного с опорной поверхностью в толще воды, которая смешана с воздухом в процессе движения. При движении на волновой поверхности и его погружение корпуса в волну воздушная подушка смягчает удары, т.к. натекание воды связано с наполнением воздуха между боковыми ограждающими съемными скегами 15 с меньшими углами атаки. Это связано также с наличием открытия отверстия днища судна в передней части за счет принудительного механизма гидропривода 7 поворота изогнутой створки 2 с отогнутыми удлиненными боковыми стенками 3 навстречу потоку, омываемому спереди саму створку 2 с ее элементами 3 в сторону днища корпуса судна в движении, при этом тонкие вертикальные пластины в виде скегов 15, берут свое начало от свободного конца удлиненных боковых стенок 3 створки 2 в сторону направления кормы, т.е. предотвращая выход воздуха с боков при создании воздушной подушки под днищем корпуса пневмоканала.

Наличие воздухозаборного канала 11, оси.4 с шарнирами, стержня L-образной формы, в целом связано с поворотом створки на максимальный угол поворота 45°, также механизма привода гидроцилиндра 7 экипажа, т.е. происходит изменения направления вектора скорости V в вертикальной плоскости и, как следствие изменения центра давления в носовой части, когда судно начинает двигаться на воздушной подушке.

Кроме того, для корректировки положения изогнутой створки 2 с боковыми загнутыми удлиненными стенками 3, изменяют объем входа сжатого воздуха под днище судна в сторону кормы с помощью изменения положения ее вращения на оси 4 с шарнирами (не показано, выдвижением механизма гидроцилиндра 7 водителем (экипажа) до заданного угла положения створки, один конец гидроцилиндра которого соединен через шарнир 8 со средней части створки 2 со стенками 3.

При движении быстроходного судна с импеллером для подвода сжатого воздуха под днище на режиме динамической воздушной подушке с закрепленными съемными боковыми скегами 15 способствует удержанию воздуха в стороны от выхода, и направление его в движении в кормовую часть судна, далее выход в атмосферу.

Закрепление съемных боковых скегов можно задавать их геометрические параметры, как по высоте, так и по длине корпуса судна для движения по воде, прогнозируя поведение быстроходного судна, еще в процессе сборки со всеми устройствами в целом, по своему усмотрению. Применение такого судна по сравнению с прототипом дает заметные преимущества спасателю, получать его высокого класса с настройкой его для необходимых условий эксплуатации, минимизировать потребление горючего, расширить мореходные качества судна.

Пример опытного натурного образца судна.

Длина судна 4 м, ширина судна 2.2 м, высота скегов 0,3 м, диаметр аэродинамического корпуса 1 м, в котором расположен импеллер с диаметром равным 0,9 м, высота сопла 0,2 м, расход топлива до 8 л, мощность двигателя 50 л.с. (назначается производителем). Топливо - автомобильный бензин АИ-92 в смеси с маслом 50:1. В комплект устройства входит и другое оборудование. Двигатель закреплен на сварной моторами, размещенный в передней части корпуса, импеллер защищен кольцевой решеткой. Винт импеллера непосредственно соединен через редуктор с малым двигателем (см. фото). Скорость на воде достигала до 70 км/час.

Заявленное и испытанное в натуре быстроходное судно с газовой смазкой под днищем, может быть изготовлено в заводских условиях на обычном оборудовании в обычных условиях производства речных и морских судов. Установка изогнутой створки с боковыми загнутыми и удлиненными стенками в сторону смоченной поверхности открытого пневмоканала с плоским днищем, создает устойчивую форму мелкопузырькового водно-воздушного слоя под днищем, соответствующего форме смоченной поверхности днища корпуса при глиссировании судна. Этот слой является эффективно «газовой смазкой» днища, снижающий гидродинамическое сопротивление за счет наличия сжатого воздуха и поджатого после поворота воздуха к днищу за счет поворотной створки, которая находится в максимально отклоненном вниз положении, тем самым повышая давление на носовую часть вверх, обеспечивая быстрый ход судна вперед. В конечном итоге, приводит к значительному повышению скорости маломерного спасательного судна и повышение остойчивости и мореходности при сильной волне.

Предлагаемое быстроходное судно с импеллером для подвода сжатого воздуха под днище обеспечивает:

- уменьшение гидродинамического сопротивления за счет слоя «газовой смазки» днища судна;

- выполнение корпуса судна из прочных алюминиевых сплавов и других материалов с гладкой поверхностью соединения;

- наличие мягкого воздухонаполняемого матраса для горизонтального положения пассажира, размещаемого на корме, обеспечивает комфортность расположения;

- наличие в передней части площадки обеспечивает также второго пассажира;

- обеспечивает водителю постоянный контроль над пассажиром (его состояние), так как пассажир размещен ниже места водителя (согласно чертежа);

- судно может быть использовано и как спортивно-развлекательное судно;

- судно можно использовать, как быстроходное спасательное средство;

- судно можно использовать для оказания экстренной помощи утопающим на открытых морях и водоемах.

Промышленная применимость данного быстроходного судна с импеллером для подвода сжатого воздуха под днище позволяет упростить конструкцию и обеспечить максимальную эффективность работы судна на сжатом пневмопотоке по сравнению с аналогами. В числе преимуществ заявляемого решения его экономичность в производстве, обеспечивает возможность регулировки давление воздуха под днище и снижение нагрузки на работу импеллера, с уменьшенной его массой.

Таким образом, на основании вышесказанного следует, что заявленное изобретение характеризуется надежностью, обусловленной возможностью повышения остойчивости, проходимости, облегчения вывода на режим глиссирования при сохранении возможности подачи максимального объема воздуха с поворотом в сторону пневмоканала под днище судна, что подтверждают испытания натурного образца, представленные на фото, начиная от малой модели до натурного образца на воде. Это новое, созданное судно отличает от прототипа и обуславливает соответствие этого решения требования изобретения. Эти суда имеют многофункциональные способности для использования на суше и на воде.

Похожие патенты RU2818372C1

название год авторы номер документа
НАДУВНАЯ УНИВЕРСАЛЬНАЯ СКОРОСТНАЯ ЛОДКА С МАЛЫМ ИМПЕЛЛЕРОМ НА СЖАТОМ ПНЕВМОПОТОКЕ 2020
  • Голубенко Михаил Иванович
RU2739087C1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ СНИЖЕНИЯ ГИДРОДИНАМИЧЕСКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ КОРПУСА СУДНА НА СЖАТОМ ПНЕВМОПОТОКЕ 2019
  • Голубенко Михаил Иванович
RU2720754C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО ДАВЛЕНИЯ ГАЗОВОЙ СМАЗКИ ДЛЯ БЫСТРОХОДНОГО СУДНА НА СЖАТОМ ПНЕВМОПОТОКЕ ПОД ДНИЩЕ 2020
  • Голубенко Михаил Иванович
RU2737559C1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ СНИЖЕНИЯ ГИДРОДИНАМИЧЕСКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ДНИЩА КОРПУСА СУДНА НА СЖАТОМ ПНЕВМОПОТОКЕ 2018
  • Голубенко Михаил Иванович
RU2675279C1
СПОСОБ ОБЕСПЕЧЕНИЯ УПРАВЛЕНИЯ СУДНОМ НА СЖАТОМ ПНЕВМОПОТОКЕ 2018
  • Голубенко Михаил Иванович
RU2675744C1
АМФИБИЙНОЕ СУДНО НА СЖАТОМ ПНЕВМОПОТОКЕ 2016
  • Голубенко Михаил Иванович
  • Киндеев Евгений Александрович
  • Голубенко Вадим Михайлович
RU2644496C1
СПОСОБ РАЗРУШЕНИЯ ЛЕДЯНОГО ПОКРОВА СУДНОМ НА СЖАТОМ ПНЕВМОПОТОКЕ 2022
  • Голубенко Михаил Иванович
RU2817432C2
УСТРОЙСТВО ДЛЯ СНИЖЕНИЯ ГИДРОДИНАМИЧЕСКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ДНИЩА КОРПУСА СУДНА НА СЖАТОМ ПНЕВМОПОТОКЕ 2017
  • Голубенко Михаил Иванович
RU2641345C1
Устройство для снижения гидродинамического сопротивления днища корпуса судна на сжатом пневмопотоке 2019
  • Рудомин Евгений Николаевич
  • Биленко Виктор Алексеевич
  • Голубенко Михаил Иванович
RU2711129C1
СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ПЛАВУЧИМ СПАСАТЕЛЬНЫМ УСТРОЙСТВОМ С МАЛЫМИ ИМПЕЛЛЕРАМИ НА СЖАТОМ ПНЕВМОПОТОКЕ НА ДИСТАНЦИОННОМ УПРАВЛЕНИИ 2019
  • Голубенко Михаил Иванович
RU2718826C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 818 372 C1

Реферат патента 2024 года БЫСТРОХОДНОЕ СУДНО С ИМПЕЛЛЕРОМ ДЛЯ ПОДВОДА СЖАТОГО ВОЗДУХА ПОД ДНИЩЕ

Изобретение относится к области малого судостроения, а именно к универсальным лодкам приводимых в движение в виде малого импеллера в режиме компрессора для передвижения в различных средах. Быстроходное судно содержит в качестве движителя импеллер малой мощности, в передней части корпуса, в виде нагнетательного устройства в режиме компрессора для создания воздушной тяги. В носовой и кормовой частях судна выполнены места для спасенных пассажиров. Сопло импеллера под углом направлено в дополнительно закрепленную изогнутую створку обтекаемой формы, боковые стенки ее загнуты в сторону открытого пневмоканала, ограниченного с боков съемными пластинами, выполненными в виде скегов. Носовая часть судна снизу снабжена L-образным стержнем, расположенным под углом 45° в сторону открытого пневмоканала, при этом нижний конец стержня ограничивает поворот створки в нижнем ее положении при открытии с помощью привода в виде гидроцилиндра экипажа. Съемные скеги крепятся к корпусу судна при помощи винтов-саморезов впотай. Технический результат направлен на повышение мореходности и безопасности движения над водой и сушей и эксплуатации судна. 9 з.п. ф-лы, 7 ил.

Формула изобретения RU 2 818 372 C1

1. Быстроходное судно с импеллером для подвода сжатого воздуха под днище, состоящее из корпуса, имеющего килеватую носовую оконечность и бортовые глиссирующие скеги, между которыми расположено днище для формирования поступления в него воздуха, ограниченное днище в виде свода и заканчивающегося на уровне выхода кормового транца, отличающееся тем, что в качестве движителя используют импеллер малой мощности, в передней части корпуса, в виде нагнетательного устройства в режиме компрессора, для создания воздушной тяги от импеллера, сопло которого под углом направлено в дополнительно закрепленную изогнутую створку обтекаемой формы с внутренней стороны, с возможностью поворота с помощью привода в виде гидроцилиндра экипажа, при этом изогнутая створка по бокам ограничена боковыми стенками и верхний конец ее по ширине носовой днищевой части снабжен горизонтальной осью крепления с шарнирами, закрепленной к верхней части L-образного стержня расположенным под углом 45° в сторону открытого пневмоканала, нижний конец плоскости створки ограничен от поворота нижним концом упора L-образного стержня, при этом корпус судна выполнен из композитного материала, а боковые скеги выполнены съемными из тонких вертикальных пластин прямоугольного поперечного сечения с обтекаемой формой из алюминиевого сплава или жесткого пластика высокой прочности и закреплены к боковым стенкам корпуса при помощи винтов-саморезов впотай.

2. Быстроходное судно по п.1, отличающееся тем, что носовая часть плоскости судна имеет места для пассажиров, рулевую колонку экипажа, не уменьшая угол обзора водителю, кормовая часть судна выполнена сверху также плоской с возможностью горизонтального или полулежащего пассажира, оно расположено несколько ниже сиденья водителя, причем центр тяжести смещен в сторону кормы.

3. Быстроходное судно по п.1, отличающееся тем, что боковые стенки корпуса сверху и по бокам имеют ручки-поручни и ручки-опоры для ног.

4. Быстроходное судно по п.1, отличающееся тем, что смещения центра тяжести судна осуществляется смещение места водителя, и/или аккумулятора, и/или топливного бака, и/или багажника на корме.

5. Быстроходное судно по п.1, отличающееся тем, что дополнительно содержит съемный откидной транец, закрепленный в носовой оконечности судна.

6. Быстроходное судно по п.1, отличающееся тем, что кормовая поверхность судна покрыта амортизирующим покрытием в виде пневмоматраса, выполненного в виде камеры переменного объема, полость ее пневматически связана через систему клапанов для выпуска воздуха в атмосферу, а впуск в нее воздуха связан через трубку с регулируемым краном с соплом малого импеллера, для сообщения упомянутой полости и подачи воздуха в пневмоматрас.

7. Быстроходное судно по п.1, отличающееся тем, что малый импеллер сверху при входе в корпус его защищен пластмассовой решеткой для препятствия попадания внутрь инородных тел и обеспечения безопасности пассажиров при спасении на воде.

8. Быстроходное судно по п.1, отличающееся тем, что на корпусе судна в передней части размещены два противотуманных фонаря, для визуальной идентификации судна при плохой видимости и тумане для работы спасения людей в различных условиях.

9. Быстроходное судно по п.1, отличающееся тем, что задняя кормовая часть судна снабжена серьгой и служит для сцепки с другими судами малого класса для буксировки легкого поезда, а также для зачаливания троса для швартовки судна на месте.

10. Быстроходное судно по п.1, отличающееся тем, что с целью дополнительного торможения судна при отключенном малом импеллере задняя кормовая часть судна снабжена на оконечности верхнего торца наклонной П-образной плоской пластиной в виде транца с возможностью ее задержки при отклонении вниз в сторону водной поверхности.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2024 года RU2818372C1

СКОРОСТНОЕ СУДНО С ПОДВОДОМ ВОЗДУХА ПОД ДНИЩЕ 2003
  • Привалов Э.И.
  • Василевский И.М.
  • Айзен С.Н.
  • Данилов Г.А.
  • Платонов С.В.
  • Перельман Б.С.
RU2263602C2
НАДУВНАЯ УНИВЕРСАЛЬНАЯ СКОРОСТНАЯ ЛОДКА С МАЛЫМ ИМПЕЛЛЕРОМ НА СЖАТОМ ПНЕВМОПОТОКЕ 2020
  • Голубенко Михаил Иванович
RU2739087C1
US 4587918 A1, 13.05.1986
АМФИБИЙНОЕ СУДНО НА СЖАТОМ ПНЕВМОПОТОКЕ 2015
  • Матросов Леонид Константинович
  • Волошин Василий Парфирьевич
  • Голубенко Михаил Иванович
RU2600555C1

RU 2 818 372 C1

Авторы

Голубенко Михаил Иванович

Даты

2024-05-02Публикация

2023-01-10Подача