Разборный катамаран и его сборно-разборный каркас Российский патент 2025 года по МПК B63B7/08 

Область техники, к которой относится изобретение

Группа изобретений относится к малогабаритным сборно-разборным катамаранам, содержащим элементы из нежестких материалов, например надувные поплавки в виде сапбордов, и предназначенным для туризма, пляжного отдыха и спорта.

Уровень техники

Из уровня техники известен разборный катамаран (патент № RU138876, МПК B63B 7/08, опубл. 27.03.2014), включающий сборно-разборный каркас, на котором установлены два поплавка в виде надувных баллонов, имеющих цилиндрическую часть и заостренную носовую и коническую кормовую оконечности, а также настил, расположенный между указанными баллонами, транец для размещения мотора, расположенный в кормовой части, при этом внутренние полости упомянутых баллонов разделены поперечными перегородками, разделяющими баллоны на отдельные отсеки.

Недостатком являются недостаточная жесткость конструкции, высокая стоимость и низкая эффективность на скоростных режимах эксплуатации из-за необходимости использования мощных дорогостоящих двигателей.

Известен разборный катамаран (патент № RU2547670, МПК B63B 1/14, B63B 7/08, опубл. 10.04.2015), включающий сборно-разборный каркас с двумя поплавками, составные соединительные элементы, соединительный крепеж. Поплавки снабжены рымами, обечайками, стабилизатором поперечной устойчивости, носовым отбойником, нижними и верхними опорными рычагами.

Недостатком конструкции являются высокая стоимость и неудобства при транспортировке разборного катамарана из-за объемности конструкции в собранном виде, а также сложность сборки.

Известен разборный катамаран (патент № RU 2092372, МПК B63B 7/08, 10.10.1997), содержащий сборно-разборный каркас, связанные с ним два надувных поплавка, съемную секционную мачту, стоячий такелаж, парусное вооружение. Для управления катамараном существует рулевое устройство, а для уменьшения скорости дрейфа швертовое устройство. При этом надувные поплавки выполнены с переменной положительной продольной кривизной в их диаметральной плоскости. На поверхности надувных поплавков расположены формирующие пластины, скрепленные по периметру поплавков.

Надувные баллоны всех производителей в своей основе имеют круглое сечение, продольная жесткость надувных баллонов создается за счет давления в баллоне. Отсюда более худшие показатели продольной жесткости, которая существенно влияет на эксплуатационные характеристики катамарана, особенно на высокой волне при использовании на море. Кроме того, известные конструкции поплавков в виде надувных баллонов разрабатываются под конкретную модель катамарана и не предполагают использование повсеместно в отличие от сапбордов, соответственно известные катамараны с поплавками в виде надувных баллонов обладают высокой себестоимостью.

Известен разборный катамаран (патент № AU1813383A, МПК B63B 35/79, B63B 7/04, опубл. 21.02.1985), содержащий две плавучие доски, каждая из которых имеет идентичный тип доски для серфинга, крепящиеся к корпусу параллельно и в ряд с зазором между ними. Указанные доски имеют на каждой палубе по меньшей мере два выступающих крепления, одно на носу и одно на корме. Использование традиционных досок для серфинга позволяет получить более универсальную конструкцию катамарана, снизить себестоимость. Однако крепление поплавков ненадежное, известная конструкция менее маневренная, обладает низкими мореходными качествами. Наиболее близким по технической сущности является катамаран (Каталог «Premier ship models», модель «SAP Catamaran model boat» https://premiershipmodels.us/product/sap-catamaran-model-boat/), в котором раскрыт «разборный катамаран, содержащий сборно-разборный каркас, на котором установлены с обеих сторон поплавки в виде сапбордов, при этом каждый поплавок установлен на боковую сторону относительно сборноразборного каркаса. Недостатком известного решения являются ненадежное крепление сапбордов к сборно-разборному каркасу, отсутствие возможности использовать сапборды как самостоятельное плавательное средство.

Известен сборно-разборный каркас катамарана (патент № RU162927, МПК B63B 7/00, опубл. 27.06.2016), содержащий гибкие элементы, предназначенные для охвата надувных поплавков и элементы крепления поплавков с помощью карабинов за соединительное кольцо.

Известен сборно-разборный каркас катамарана (патент № US3473502A, МПК B63B1/12; B63B7/08, опубл. 21.10.1969), у которого поплавки в виде надувных баллонов установлены с помощью хомутов из резиноподобного материала и закреплены на поплавках посредством эластичных соединительных элементов, исключающих линейные перемещения баллонов относительно точки их закрепления.

Недостатком известных устройств является слабая надежность крепления поплавков и вероятность повреждения поверхности поплавка из-за небольшой площади контакта крепления с поплавком.

Наиболее близким по технической сущности является сборно-разборный каркас катамарана (патент № RU116122, МПК B63B 7/08, опубл.20.05.2012), содержащий согнутые рамки, повторяющие по форме верхний сегмент баллона, прикрепленные к поперечным балкам сборно-разборного каркаса с помощью петель, препятствующих повороту рамок относительно каркаса. Положение согнутых рамок фиксируется на надувных поплавках с помощью ремней.

Недостатком известного устройства является слабая надежность крепления согнутых рамок на надувных поплавках из-за большого радиуса цилиндрической поверхности поплавков и отсутствия вертикальных опорных стенок.

Раскрытие сущности изобретения

Группа изобретений решает задачу создания удобного в эксплуатации компактного разборного катамарана с небольшим весом, простого в сборке и доступного по цене.

Технический результат – создание надежной конструкции разборного катамарана, обладающего высокой маневренностью и устойчивостью на воде.

Указанный технический результат достигается тем, что Сборно-разборный каркас катамарана, включающий соединенные между собой продольные и поперечные балки с образованием четырехугольной рамы, и четыре опоры, согласно изобретению, каждая опора выполнена арочной формы с образованием двух вертикальных опорных стенок с возможностью установки поплавков в виде сапбордов на их боковую сторону относительно сборно-разборного каркаса, при этом на опоре установлены гибкое крепление, выполненное с возможностью охвата снизу поплавка, и крепежные детали для фиксации гибкого крепления.

При этом, согласно изобретению, каждая опора выполнена с отбортовкой по внутренней боковой поверхности с образованием ложемента, цилиндрическая поверхность которого имеет внутренний диаметр, равный наружному диаметру сопрягаемой с ложементом поверхности поплавка.

При этом, согласно изобретению, длина вертикальных опорных стенок выбирается в диапазоне от 1/3 до 1/2 широкой боковой поверхности поплавка.

При этом, согласно изобретению, опора состоит из твердой основы, выполненной путем фрезеровки из твердого материала, и закрепленного на твердой основе ложемента.

При этом, согласно изобретению, в качестве материала для изготовления твердой основы выбраны листовая фанера или пластик.

При этом, согласно изобретению, гибкое крепление выполнено в виде стропы или фала.

При этом, согласно изобретению, крепежными деталями гибкого крепления являются щелевой стопор и утка-флаг.

Указанный технический результат достигается тем, что катамаран, содержит сборно-разборный каркас, на котором установлены с обеих сторон поплавки в виде сапбордов, при этом каждый поплавок установлен на боковую сторону относительно сборно-разборного каркаса.

При этом, согласно изобретению, на сборно-разборный каркас установлены палуба, рулевая штанга, шверт, мачта или бушприт.

В настоящее время сапсерфинг находится на пике популярности. На рынке большое количество продавцов сапбордов, увеличивается количество лодочных станций, где организован прокат сапбордов. Поэтому использование сапбордов в качестве поплавков для разборного катамарана является ототличным решением, поскольку расширены возможности сборки катамарана - не обязательно приобретать сапборды, достаточно их взять на прокат. При этом используя одну и туже базу и парусное вооружение за счет использования сапбордов с различными длиной и шириной, можно получить разборный катамаран с разными характеристиками, например, такими как грузоподъемность, маневренность, устойчивость на большой волне.

Современные сапборды в основном надувные, их удобно перевозить и хранить в сложенном состоянии. При этом они имеют жесткую многослойную конструкцию с усиленными продольными ребрами. Сапборд надувают до давления в 1 атмосферу или 15 PSI. При этом достаточная продольная жесткость достигается не только за счет большого давления внутри сапборда, но и благодаря особой конструкции волокон полиэстера, которые, приподнимаясь при надувании, создают жесткий каркас внутри резинового корпуса доски. Кроме того, использование сапбордов дает дополнительные преимущества по сравнению с использованием поплавков в виде надувных баллонов: малый вес конструкции, высокая грузоподъемность. В разобранном виде катамаран может уместиться на заднем сиденье автомобиля, также при желании можно отсоединить сапборды и использовать их по-отдельности.

Особенность предлагаемого изобретения в том, что в качестве поплавков разборного катамарана, в том числе парусного, используются сапборды, установленные на боковую сторону относительно сборно-разборного каркаса катамарана.

Установка сапбордов на боковую сторону при сборке катамарана обеспечивает конструкции разборного катамарана более высокую маневренность и курсовую устойчивость на воде за счет глубины погружения сапбордов. Вместе с тем установка сапбордов на боковую сторону позволяет надежно зафиксировать сапборды на сборно-разборном каркасе, полностью исключив их смещение благодаря использованию опоры арочной формы с образованием двух вертикальных опорных стенок, взаимодействующих с широкими поверхностями сапборда при надувании его до установленного инструкцией давления. Гибкое крепление опоры, выполненное с возможностью охвата снизу сапборда, обеспечивает дополнительную фиксацию установленного на опоре сапборда.

Кроме того, для надежности фиксации сапбордов, а также с целью исключения повреждения сапборда конструкцией предусмотрено увеличение площади сопряжения опоры с поверхностью сапборда, для чего по внутренней поверхности опоры сборно-разборного каркаса выполнена отбортовка с образованием ложемента.

Таким образом, созданы разборный катамаран и его сборно-разборный каркас, обладающий надежной в эксплуатации конструкцией, высокой маневренностью и устойчивостью на воде, обеспечивающий удобство при транспортировке в собранном виде.

Краткое описание чертежей

Изобретения поясняются графическими материалами конкретного примера осуществления, где на:

фиг. 1 - представлен общий вид катамарана (вид снизу);

фиг. 2 - сборно-разборный каркас катамарана;

фиг. 3 - вид опоры для крепления поплавка в виде сапборда;

фиг. 4 - установленный на опоре поплавок в виде сапборда.

Осуществление изобретения

Разборный катамаран содержит два поплавка 1 (фиг. 1), связанных между собой посредством сборно-разборного каркаса 2, который собирается из продольных балок 3 и поперечных балок 4. Продольные 3 и поперечные 4 балки установлены сверху вдоль поплавков 1 с образованием четырехугольной рамы. Места пересечений балок 3 и 4 стянуты между собой диагональными стяжками 5.

На образованной таким образом сборно-разборном каркасе 2 закрепляются с двух сторон поплавки 1, а также устанавливается палуба 6, рулевая штанга 7 для управления катамараном, шверт 8 для уменьшения скорости дрейфа, традиционное парусное вооружение, одинаковое по составу и площади парусов, съемная секционная мачта 9, стоячий такелаж, бушприт 10.

Каждый поплавок 1 представляет собой надувную плавучую доску - сапборд, установленную на боковую сторону относительно сборно-разборного каркаса 2. Размер сапборда может быть подобран в зависимости от размера четырехугольной рамы сборно-разборного каркаса 2 катамарана и парусного вооружения.

Например, для сборно-разборного каркаса 2 размером 175×169 см рекомендуемая длина сапборда от 304 до 427 см. C уменьшением длины сапборда ухудшается устойчивость к перевороту через нос, но увеличивается маневренность. При увеличении длины сапборда наоборот - повышается устойчивость к перевороту, снижается маневренность. При этом длина сапборда в указанных диапазонах практически не влияет на грузоподъемность катамарана. Сапборды размером от 427 см и выше используются реже. Большие сапборды размерами 487 см, 640 см, 670 см позволят собрать катамаран с большей базой, грузоподъемностью и более сложным парусным вооружением. Однако его уже невозможно отнести к компактным и легко транспортируемым парусным катамаранам. В этом случае используемые сапборды оснащаются дополнительными крепежными элементами.

Для установки поплавков 1 предусмотрены четыре опоры 11, охватывающие верхнюю часть поплавка 1. Каждая опора 11 выполнена арочной формы с образованием двух вертикальных опорных стенок 12 (фиг. 2, 3) и отбортовкой по внутренней боковой поверхности с образованием ложемента 13 для наилучшего сопряжения с поверхностью поплавка 1 (фиг. 2, 3). Цилиндрическая поверхность ложемента 13 имеет внутренний диаметр, равный наружному диаметру сопрягаемой с ложементом 13 поверхности поплавка 1, а именно боковой стороны сапборда.

Длина опорных стенок 12 выбирается в диапазоне от 1/3 до 1/2 от ширины широкой поверхности сапборда. В представленном примере длина опорных стенок 29 см. Ширина предлагаемых на рынке сапбордов варьируется в диапазоне от 60 до 90 см. Таким образом длина опорных стенок 12 выбрана оптимально для того, чтобы обеспечить надежную фиксацию любого сапборда.

В целях уменьшения веса и габаритов для изготовления опоры 11 используется твердый материал толщиной 18-21 мм. Вместе с тем для увеличения площади контакта опоры 11 с поверхностью поплавка 1 на внутренней боковой поверхности опоры 11 выполнена отбортовка с образованием ложемента 13 шириной 74-86 мм, таким образом пятно контакта опоры 11 с поверхностью поплавка 1 увеличивается более чем в четыре раза.

В предлагаемом примере осуществления каждая опора 11 состоит из твердой основы 14 (фиг. 3), выполненной, например, путем фрезеровки из твердого материала, например, листовой фанеры, пластика, и закрепленного на твердой основе 14 ложемента 13 из листового материала достаточно мягкого, но упругого, способного сохранить форму после изгиба, например, металлического листа. (фиг. 2).

На опоре 11 установлено гибкое крепление 17 в виде стропы или фала, которое привязано с одной стороны опоры 11. При этом с другой стороны опоры 11 установлены с помощью резьбовых соединений крепежные детали, предназначенные для фиксации охватывающего снизу поплавок 1 гибкого крепления 17: щелевой стопор 18, позволяющий натянуть и зафиксировать гибкое крепление 17 одной рукой, и приспособление 19 для крепления концов, находящихся под нагрузкой, расположенное после щелевого стопора 18, например, утка-флаг.

Сборку катамарана производят следующим образом.

Левая и правая передние опоры 11, передняя поперечная балка 4, левая и правая продольные балки 3 соединяются друг с другом при помощи рым-болтов 15. (фиг. 2, 4). На втулку, расположенную в центре передней поперечной балки 4, надевается центральная прямоугольная в сечении балка 16, в которую вставляется втулка задней поперечной балки 4. Затем с помощью рым болтов аналогичным образом соединяются с продольными балками 3 левая и правая задние опоры 11 и задняя поперечная балка 4.

Ниже продольных балок 3 устанавливаются продольные балки усиления, которые также рым-болтами 15 крепятся к передней и задней поперечным балкам 4.

Образованная поперечными 4 и продольными 3 балками четырехугольная рама стягивается четырьмя диагональными стяжками 5 от центра центральной балки 16 к каждому углу четырехугольной рамы. В результате образуется упругонапряженный сборно-разборный каркас 2 катамарана.

На центральную балку 16 крепится швертовый узел в комплекте со швертом 8, устанавливается палуба 6 (фиг. 1). Собранная из четырех секций мачта 9 с фалами для парусов и крепления устанавливается на шаровую опору передней поперечной балки 4. Ванты мачты 9 предварительно крепятся на рым-болты верхних продольных балок 3. На шаровую опору центральной балки 16 устанавливается бушприт 10, к ней же крепятся ванты бушприта 10. Поднимается мачта 9, фал крепления мачты привязывается к бушприту 10. На бушприт 10 натягивается стаксель. К задней поперечной балке 4 крепится рулевая штанга 7, навешивается руль.

Катамаран готов к использованию. В собранном виде катамаран может находиться в яхт-клубе или на SUP, Serf станции.

Перед спуском на воду на сборно-разборном каркасе 2 катамарана устанавливаются поплавки 1 в виде сапбордов путем сопряжения поверхности боковой стороны сапборда с ложементами 13 передней и задней опор 11 (фиг. 4) по борту катамарана и последующего крепления установленного таким образом сапборда с помощью гибкого крепления 17.

Гибкое крепление 17 протягивается под поплавком 1 и заводится на щелевой стопор 18, установленный с другой стороны опоры 11. При натяжении гибкое крепление 17 надежно сапборд к ложементу 13 опоры 11, опорные стенки 12 надежно удерживают положение сапборда, установленного на боковую сторону. Для страховки от вырывания гибкого крепления 17 из щелевого стопора 18 конец гибкого крепления 17 под натяжением фиксируется на приспособлении 19 (фиг. 3, 4).

Прикрепленные таким образом сапборды надуваются до установленного инструкцией давления. Устанавливается парус. Для удобства перемещения катамарана по берегу и спуска/подъема на воду на него могут быть установлены транспортировочные колеса.

По окончанию использования катамаран поднимается из воды, перемещается к месту хранения. Отсоединяются сапборды. Гибкие крепления 17 сматываются с фиксирующего приспособления 19 и освобождаются из щелевых стопоров 18. Уменьшается давление в сапбордах путем стравливания воздуха через предусмотренные для этого клапаны. Сапборды поочередно вынимаются из опор 11 и либо сдуваются, либо в надутом виде перемещаются к месту хранения.

Таким образом, благодаря использованию в качестве поплавков сапбордов, установленных на боковую сторону, обеспечивается повышение надежности в эксплуатации разборного катамарана, а также усовершенствовались такие эксплуатационные характеристики как маневренность и устойчивость на воде.

Группа изобретений относится к малогабаритным сборно-разборным катамаранам. Разборный катамаран и сборно-разборный каркас катамарана включают соединенные между собой продольные и поперечные балки с образованием четырехугольной рамы и четыре опоры. Каждая опора выполнена арочной формы с образованием двух вертикальных опорных стенок с возможностью установки поплавков в виде сапбордов на их боковую сторону относительно сборно-разборного каркаса. На опоре установлены гибкое крепление, выполненное с возможностью охвата снизу поплавка, и крепежные детали для фиксации гибкого крепления. Достигается надежнлсть конструкции разборного катамарана, обладающего высокой маневренностью и устойчивостью на воде. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Сборно-разборный каркас катамарана, включающий соединенные между собой продольные и поперечные балки с образованием четырехугольной рамы и четыре опоры, отличающийся тем, что каждая опора выполнена арочной формы с образованием двух вертикальных опорных стенок с возможностью установки поплавков в виде сапбордов на их боковую сторону относительно сборно-разборного каркаса, при этом на опоре установлены гибкое крепление, выполненное с возможностью охвата снизу поплавка, и крепежные детали для фиксации гибкого крепления.

2. Сборно-разборный каркас катамарана по п. 1, отличающийся тем, что каждая опора выполнена с отбортовкой по внутренней боковой поверхности с образованием ложемента, цилиндрическая поверхность которого имеет внутренний диаметр, равный наружному диаметру сопрягаемой с ложементом поверхности поплавка.

3. Сборно-разборный каркас по п. 1, отличающийся тем, что длина вертикальных опорных стенок выбирается в диапазоне от 1/3 до 1/2 широкой боковой поверхности поплавка.

4. Сборно-разборный каркас по п. 1, отличающийся тем, что опора состоит из твердой основы, выполненной путем фрезеровки из твердого материала, и закрепленного на твердой основе ложемента.

5. Сборно-разборный каркас по п. 4, отличающийся тем, что в качестве материала для изготовления твердой основы выбраны листовая фанера или пластик.

6. Сборно-разборный каркас по п. 1, отличающийся тем, что гибкое крепление выполнено в виде стропы или фала.

7. Сборно-разборный каркас по п. 1, отличающийся тем, что крепежными деталями гибкого крепления являются щелевой стопор и утка-флаг.

8. Катамаран, содержащий сборно-разборный каркас по п. 1, на котором установлены с обеих сторон поплавки в виде сапбордов, при этом каждый поплавок установлен на боковую сторону относительно сборно-разборного каркаса.

9. Катамаран по п. 8, отличающийся тем, что на сборно-разборный каркас установлены палуба, рулевая штанга, шверт, мачта или бушприт.