Способ спрямления крена быстроходного судна Советский патент 1984 года по МПК B63B1/30 

I 11 Изобретение относится к судостроению, в частности к быстроходным судам Известен способ спрямления крена быстроходного судна, имеющего руль и корпус с транцевой кормой p . Недостатком известного способа является то, что вьщвижение пластиныинтерцептора осуществлено на опредёлетную постоянную величину, которой соответствует только одно значение yr ла крена судна, которое может быть эффективно парировано. Углы крена, превьщганмдие это значение, полностью парированы быть не могут, а в результате накренения судна на меньшие углы возникает кренение судна на противоположный борт. В результате эффективность спрямления крена судна недостаточна. Кроме того, вьщвижение пластины-интерцептора на определенную постоянную высоту не позволяет учесть влияние на процес спрямпения крена такого важного параметра, как скорость движения судна. Величина восстанавливающего гидродинамкческого момента, действующего на корпус быстроходного судна при на кренении, должна быть пропорциональна квадрату скорости хода. Выдвижение ин терцептора на определенную постоянную величину обеспечивает эффективное с .спрямление крена судна только при одном значении скорости хода. При любых иных значениях скорости эффективность спрямления крена недостаточна . Цель изобретения - повышение эффективности спрямления крена. Поставленная цель достигается тем что согласно способу спрямления крена быстроходного судна имеющего руль и корпус с транцевой кормой, заключающемуся в том, что из корпуса вьздви а ют расположенные в корме раздельные для левого и правого борта днищевые интерцепторы, днищевой интерцептор вьщвигают со стороны входящего при накренении в воду борта на высоту, определяемую по формуле НвО,5В(К,в+К2бО, где Н - высота интерцептора, измеряемая по нормали к днищу, -ширина корпуса судна по ску ле на транце,.мм; -угол крена судна, рад. К,0,08-0,010, ,30-0,Т5, и одновременно перекладывают руль 8 судна в сторону выходящего из воды борта на угол, составляющий 1,0-1,5 величины угла крена. Вьщвижение секции интерцептора са стороны входящего в воду борта вызывает формирование зоны повышенного давления только с одного борта и в результате создается момент, способствующий повороту судна относительно продольной оси, что обеспечивает эффективное спрямление крена. Вьщвижение секции интерцептора на высоту, определяемую по формуле ,5В(К 9-«KjG ) , где Н - высота интерцептора, измеряемая до нормали к днищу, мм, В - ширина судна по скуле на транце, мм, 9 - угол крена, рад, К и К коэффициенты, зависящие от скорости хода судна , определяемой числом Фруда 1 -49,818 изменяющиеся при изменении последнего от 1,5 до 4,0 в пределах К,0,08-0,010 и К2 1,30-0,15, обеспечивает наибольшую эффективность спрямления крена. Изменение коэффициентов К и Kj в диапазонах К,0,08-0,010 и ,30-0,15 соответствует наиболее эффективному спрямлению крена в диапазоне скоростей хода, ограниченном числами Фруда 1,5-4,0. При скорости хода судна мeньшeйj чем скорость, соответствующая числу Фруда 1,5, судно движется в режиме плавания и эффективность интерцепторов для спрямления крена судна недостаточна. При скоростях, соответствующих числом Фруда более 4,0, судно переходит в режим рекошетирования. Его движение становится неустойчивым и применение способа спрямления крена путем вьщвижения интерцепторов оказывается нецелесообразным. При выборе значений коэффи-, циентов К, 0,08-0,010 и К2 1,30-0,15 обеспечивается наибольшая эффективность спрямления крена. При значениях коэффициентов, превышающих верхние значения диапазонов, имеет место так азываемое перерегули{ ование, так как значение восстанавливающего момента казывается больше, чем это требуетя для спрямпения крена судна. Выщвиение интерцепторов при этом приводит е к спрямлению крена судна, а к наренению его на противоположный борт. ри значениях коэффициентов, меньше ижних пределов диапазонов, указанных ьше, полное спрямление крена судна казывается невоэмояным. Одновременная с выдвижением интерцептора перекладка руля судна в сторону выходящего из воды борта позволяет осуществить пари рование момента рыскания и удержание судна на курсе, что обеспечивает эффективное спрямление крена судна. Перекладка руля на угол, составляющий 1,0-1,5 величины угла крена, поз воляет обеспечить наиболее эффективное спрямление крена судна за счет движения судна по прямому курсу при выдвижении интерцепторов с одного борта.Если руль перекладьшается на угол меньший 1,0 угла крена, то во всем диапазоне указанньк выше скоростей хода управляемость судна оказывается недостаточной и оно отклоняется от курса в сторону входящего при накренении в воду борта. Перекладка рулей на величину более 1,5 угла крена оказывается излишней, так как приводит к уходу, судна с курса в сторону выходящего борта. На фиг.1 показана физическая схема возникновения восстанавливающего момента при выдвижении секции интерцепторов, на фиг.2 - эпюры распределения давления по днищу накрененного судна при убранных и вьщвинутых интерцепторах (сечение А-А и В-Б на фиг.1), на фиг.З - судно с транцевыми интерцепторами, боковой вид, совмещенный с продольным разрезом в кормовой части; на фиг.4 - сечение В-В на фиг.З, на фиг.5 - узел I на фиг.3. Судно 1, при движении которого реализуется способ спрямления крена быстроходного судна, содержит в кормовой оконечности 2 на транце 3 выдвижение пластины-интерцепторы 4, раз деленные на секции 5 правого борта 6 и секции 7 левого борта 8. Интерцепторы 4 при помощи рычагов 9 и шарниров 10 связаны с корпусом 11 судна 1, а посредством шарнира 12 и тяги 13 с автоматически управляемыми приводами 14..Интерцепторы 4 навешиваются, снаружи корпуса 11 за транцем 3, и при этом их передняя поверхность 15 вьшопняется сопряженной с задней кромкой 16 днища 17. На судне располагается рули 18. Способ спрямления крена судна 1 осу дествляется вьщвижением интерцептора 4 со стороны входящего в воду борта, например, секций 5 интерцепто ра правого борта 6 при накренении судна 1 на угол крена 6 со стороны правого борта6. При этом на участке днища 17, расположенном перед выдвинутой секцией 5 интерцептора, формируется зона повьш1енного давления. Наличие зоны повьш1енного давления перед секцией 5 интерцептора вызывает возникновение .результирующей силы N , направленной по нормали к днищу 17. Вертикальная составляющая этой силы У образует с силой веса G судна одну пару, стремящуюся вернуть судно 1 в исходное положение, когда угол крена 0 0. Момент этой пары является восстанавливающим, а его величина определяется величиной Н выдвижения секции 5 интерцептора. Для обеспечения величины восстанавливающего момента, достаточной для спрямления крена судна 1, накрененного на угол крена 9 , выдвигают секцию интерцептора со стороны входящего в воду борта на высоту, определяемую по формуле - ,5В(К, где Н - высота интерцептора, мм,. В -.ширина судна по скуле на транце, мм, S - угол крена, рад; К и К - коэффициенты, зависящие от скорости движения судF ... . . определяемой числом Фруда 49,8J8 и изменяющиеся при изменении fj, от 1,5 до 4,0 в пределах К,0,08-0,01 и ,30-0,15. При вьщвижении, например, секций 5 интерцепторов 4 со стороны входящего при накренении в воду борта 6 на судно 1действует не только восстанавливающий момент,, но и момент рыскания, уводящий судно с курса в сторону входящего борта 6. Для парирования этого момента и удержания судна 1 на курсе руль 18 перекладывают в сторону борта 8, выходящего из воды при накренении на угол, составлякмций 1,0-1,5 величины угла крена 9 . Перемещение интерцепторов 4 и перекладка рулей 18 осуществляется посредством автоматически управляемых приводов 14. В качестве базового объекта для оценки технико-экономической эффективности изобретения принят способ спрямления крена, реализуемый при Д31окении быстроходного катера ДСг5, заключающийся в перекладке руля.

S1102708

Сравнение предлагаемого способа с известным показывает, что при его применении достигается высокая эффективность спрямления крена. Испытания показывают возможность спрямления крена и стабилизацию бортовой качки с кратностью 3 и более.

СПОСОБ СПРЯМЛЕНИЯ КРЕНА БЫСТРОХОДНОГО СУДНА, именлцего руль корпус с транцевой кормой, заключающийся в том, что из корпуса вьщвигаю расположенные в корме раздельные для левого и правого борта днищевые интерцепторы, отличающийся тем, что, с целью повьшения эффектив ности сйрямления крена, бортовой интерцептор вьщвигают со стороны входящего при накренении в воду борта на вьк:оту, определяемую по формуле .5 6(,) где Н 5 8 -высота ийтерцептора, измеряемая по нормали к днищу, мм; -ширина судна на скуле на транце, мм} -угол крена судна, рад, 0,08-0,010, ,30-0,15, и одновременно перекладьтают руль судна в сторону выходящего из воды борта на угол, составляющий 1,0-1,5 величины угла крена.