Речное судно Советский патент 1991 года по МПК B63B1/06 

Фие.1

женный на половине длины оконечности 2 в корме от перпендикуляра 3, т.е. на расстоянии ,5 1, сопряжен с ОП (ватерлиния О) на расстоянии не меньше 1/4 ширины судна от ДП. Наклонный форштевень образован

ПрЯМОЛИНеЙНЫМ учаСТКОМ И ДУГОЙ ОКтружности, величина радиуса которой не менее 1/2 осадки судна. Расстояние над ОП точки перехода от прямолинейного к криволинейному участку наклонного форштевня составляет не менее 1/2 осадки судна, а точка сопряжения криволинейного участка форштевня с диаметральным батоксом расположена в корме от перпендикуляра 3 на расстоянии не более осадки судна. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к судостроению и касается профилирования отводов корпусов судов для эксплуатации на внутренних водных путях. Цель изобретения - повышение эксплуатационных и гидродинамических качеств судна. Речное судно, преимущественно с ограниченной осадкой, содержит цилиндрическую вставку 1 и носовуУ) оконечность 2 протяженностью lt от носового перпендикуляра 3 не более 0,. расчетной длины судна. В надводной части оконечности выполнены выступы 7, сопряженные со вставкой 1 и с наклонным форштевнем. Протяженность выступов 7 определена расстоянием по нормали от конструктивной ватерлинии (КВЛ) в точке А пересечения последней с вертикальной плоскостью, проведенной на расстоянии 1/4 ширины судна от его диаметральной плоскости (ДП). Величина АС расстояния по нормали от КВЛ до конца выступа больше осадки судна и не меньше расстояния AD между КВЛ и ватерлинией в основной плоскости (СП). Теоретический шпангоут 8. располо(Л

Изобретение относится к судостро- ению и касается профилирования обводов корпуса судов для эксплуатации на внутренних водных путях,

Цель изобретения - повышение эксплуатационных и гидродинамических ка честв судна

На фиг„1 показана схематично по- лупшрота речного судна; на фиг.2 - бок судна; на фиг.З - корпус судна; на фиг.4 - полуширота со схемой вы- теснения воды; на фиг,5 - кривые буксировочного сопротивления.

Речное судно содержит цилиндрическую вставку 1 и носовую оконечность 2 протяженностью 1 от носового пер пендикуляра 3 до начала цилиндрической вставки 4. При этом l 0,2L, где L - расчетная длина судна между носовым 3 и кормовым 5 перпендикулярами. Носовая оконечность 2 заканчивается наклонным форштевнем 6,

В надводной части носовой оконечности 2 выполнены выступы 7, сопряженые с цилиндрической вставкой 1 и форштевнем 6, Протяженность высту- пов 7 от конструктивной ватерлинии (КВЛ) в горизонтальной плоскости, проведенной на расстоянии осадки судна Т, выше его КВЛ, определена расстоянием от -последней по нормали п, расположенной под острым углом Ы. к диаметральной плоскости (ДП), причем нормаль к КВЛ проведена в точке А пересечения, КВЛ йертикальной плоскостью, проходящей на четверти шири- ны В судна (В/4) от его ДП. Величина этого расстояния ACS Т и не менее расстояния AD между конструктивной и расположенной в основной плоскости ватерлиниями. При этом теоретичес кой шпангоут 8, расположенный на половине длины носовой оконечности 2 в корме от носового перпендикуляра 3, а именно на расстоянии 1, где 12

5

5

0

5

о

о 5 о 5

0,5 3 ., сопряжен с основной плоскостью (ватерлиния О на Фиг.1) в . точке Е на расстоянии EF от ДП, причем .

Наклонный форштевень 6 состоит из прямолинейного участка 9 и участка, образованного окружностью 10, сопрягающей участок 9 с диаметральным батоксом 11 основной плоскости. Радиус R окружности 10 и точка 12 (по высоте над основной плоскостью расстояние 13/ перехода от прямолинейного 9 к криволинейному 10 участкам форштевня составляет не менее половины осадки судна Т, а точка 14 сопряжения криволинейного 10 участка форштевня с диаметральным батоксом 11 расположена в корме от носового перпендикуляра 3 на расстоянии, не превосходящем осадки судна Т.

Работа речного судна происходит следующим образом.

При движении судна с некоторой постоянной скоростью V за время t L/V, где L - расчетная длина судна, оно проходит расстояние, равное его длине L, Дальнейший процесс равномерного прямолинейного движения можно рассматривать как бесконечное повторение аналогичных перемещений. Для исследования первичных процессов начальной трансформации свободной поверхности воды достаточно,ограничиться рассмотрением явлений, происходящих за время te.

Наибольший практический интерес представляет переход от начального положения (в дальнейшем именуется первым), изображенного сплошными линиями (фиг,4), к положению в момент времени ,2 L/V, изображенному пунктирными линиями (в дальнейшем именуется вторым),- Величина 0,2L, входящая в числитель для выражения

- максимальная протяженность 1

носовой оконечности 2 речного судна.

За время t твердое тело (корпус судна) вытесняет объем воды, расположенный между КВЛ в первом и втором положениях (проекция в плане заштрихована на фиг,4), Из-за наличия цилиндрической вставки 1 указанный вытесненный объем определяет процесс образования носовой корабельной системы волн, в том числе носовой разрушающейся подпорной волны, Из-за сопряжения теоретического шпангоута 8, расположенного на расстоянии 1. 0,5 1, с основной. плоскостью в точке Е, расположенной на расстоянии не менее В/4 от ДП, можно утверждать, что всегда высота перемечаемого объема жидкости в точке с координатами 0, В/4) где отсчет ведется от носового перпендикуляра 3 и ДП, равна осадке судна Т. Это же условие выполняется во всех точках линии нулевой ватерлинии (ватерлиния 0), в том числе и в точке D (фиг.1). Перечисленные геометрические точки твердого тела (без учета изменения посадки судна на ходу) перемещаются на расстоянии Т под свободной поверхностью воды.

Начальное перемещение объема жидкости при поступательном движении твердого тела происходит по направлению нормали к границе твердого тела, В данном случае такой границей считают КВЛ, а перемещение рассматривают с центром в точке А, расположенной на расстоянии В/4 от ДП. Протяженность АС выступа 7 от КВЛ в направлении нормали г, расположенной под острым углом сЈ к ДП, не менее расстояния AD между КВЛ (начало вытесняемого объема) и ватерлинией,

расположенной в основной плоскости (ватерлиния 0, конец вытесняемого в направлении нормали п объема). Так как корпус речного судна из-за принятого расположения точек F} Т) и всех на ватерлинии О вытесняет объем жидкости высотой ть ее подъем над свободной поверхностью воды из-за наличия сил земного притяжения и про- цессов разрушения при соприкосновении с телом выступа 7 не будет превосходить этой величины при перемещении вытесняемой жидкости в направлении нормали п.

1636291

0

Процесс взаимодействия вытесняемого объема с выступом 7, расположенным на расстоянии осадки Т выше его КВЛ, происходит на расстоянии по нормали к КВЛ в точке А во всяком случае с верхней границей, равной осадке судна Т и не более расстояния от точки D до точки А. Поэтому, если величина расстояния АС превосходит осадку судна Т и не менее AD, гарантируется ликвидация разрушающейся подпорной волны на участке АС и отсутствие явлений разрушения волны за пределами выступа 7, Для улучшения устойчивости судна на курсе и ликвидации рыскливости при движении на участках рек с повышенными скоростями течения следует увеличить площадь диаметрального батокса за счет носовой оконечности 2. Это при одновременном выполнении описанных требований достигается за счет сопряжения кри5 волинейного участка форштевня 10 с диаметральным батоксом 1I в точке 14, расположенной в корме от носового перпендикуляра 3 не более чем на величину т.

Дальнейший сдвиг в корму точки 14 приводит к ухудшению указанных качеств судНа, а также затрудняет работу с плотами - приводит к вползанию носовой оконечностью судна на плот. Наличие наклонной прямолинейной части 9 форштевня и образованной окружностью части 10, а также положение по высоте над основной плоскостью точки 12 не менее половины осадки судна Т (расстояние 13) обеспечивают при достаточной технологичности повышение эксплуатационных качеств судна. При воздействии на плаваквдее тело форштевнем на5 чальное касание происходит точкой, расположенной на уровне КВЛ, из-за принятого наклона и указанного положения точки 14 по длине обеспечивается сдвиг плавающего тела без при- тапливания его носовой оконечностью судна 2.

Указанная форма 8 форштевня 6 при одновременном наличии теоретического шпангоута 8, сопряженного с основной плоскостью в точке Е, удаленной от ДП на расстояние не меньше четверти ширины судна, а также сопряжение выступа 7 с форштевнем 6 и цилиндрической вставкой 1 обеспечи0

5

0

С

5

вают при соприкосновении носовой оконечности 2 с плавающей древесиной вынос последней за борт цилиндрической вставки. Таким образом предотвращается попадание плавающей древесины в движительно-рулевой комплекс судна и, следовательно, повышаются его эксплуатационные качества,

Для проверки эффективности приме- нения изобретения была изготовлена - самоходная крупномасштабная модель речного судна, у которой носовая оконечность выполнена сменной. Проведенные в опытовом бассейне сравнитель- ные испытания модели с санеобразной и предлагаемой формой обводов подтвердили эффективность изобретения. По величине сопротивления воды движению судна и с санеобразными обво- дами практически равноценны. Кривые буксировочного сопротивления R сравниваемых объектов (по данным эксперимента в опытовом бассейне) приведены на фиг.5. Визуальные наблюдения за моделью судна, выполненного в масштабе 1:5 (применительно к буксиру- толкачу), показали, что носовая разрушающаяся подпорная волна при максимальной скорости движения модели суд- на не образуется, в то время как у модели судна с санеобразными носовыми обводами при такой же скорости хода возникает.мощная разрушающая подпорная волна, заливающая носовую око- нечность.

Формула изобретения

с целью повышения эксплуатационных и гидродинамических качеств судна, в надводной части его носовой оконечности выполнены сопряженные с цилиндрической вставкой и форштевнем выступы, протяженность которых от конструктивной ватерлинии в горизонтальной плоскости, проведенной на расстоянии осадки судна, выше его конструктивной ватерлинии, определена расстоянием от последней по нормали, расположенной под острым углом к диаметральной плоскости, причем -нормаль к конструктивной ватерлинии проведена в точке пересечения последней вертикальной плоскостью, проходящей на расстоянии, равном чеверти ширины корпуса судна, от его диаметральной плоскости, а величина этого расстояния больше осадки судна и не меньше расстояния, измеренного между проекциями на горизонтальную плоскость конструктивной ватерлинии и ограничивающей основную плоскость, при этом теоретический шпангоут, расположенный на половине упомянутой длины носовой оконечности в корму от носового перпендикуляра, сопряжен с основной плоскостью на расстоянии не менее четверти ширины судна от диаметральной плоскости его корпуса.

2, Судно поп, отличающееся тем, что наклонный форштевень выполнен с прямолинейным участком, который сопряжен по дуге окружности с диаметральным ба- токсом основной плоскости, причем радиус окружности и расстояние над основной плоскостью точки перехода прямолинейного участка форштевня к его дугообразному участку равны по величине не менее половины осадк судна, а точка сопряжения дугообразного участка форштевня с диаметральным батоксом удалена от носового перпендикуляра в корму на расстояние не более осадки корпуса судна.

Ъ

9 8 1 t S i 3

г

i

Фиг 2

7ХУ //

И ЛП « Л70 и

-Протвтшфыеавразные еббовымоса)

лрейяегаеное изоорат

темпе