Многокорпусное судно Советский патент 1992 года по МПК B63B1/16 

Изобретение относится к судостроению и касается повышения мореходности судов с малой площадью ватерлинии (СМПВ) за счет их формы.

Известно СМПВ, имеющее надводный корпус (надводное строение, платформа), одна или несколько подводных корпусов, а также водоизмещающие стойки, соединяющие подводные и надводный корпуса. За счет водоизмещающих стоек создается начальная отстойчивость судна без хода на тихой воде при посадке по конструктивную ватерлинию (КВЛ). Надводное строение выполняется в виде параллелепипеда со скруг- ленными гранями, тем самым образуя крыловидный профиль в сечениях, причем средняя линия, делящая высоту сечению в данном месте пополам, имеет вид прямой. Недостатком такой конструкции СМПВ является недостаточно высокая мореходность,

За прототипом является судно, в котором надводное строение выполняется произвольной формы. Поперечные сечения подводных корпусов могут иметь форму овала, описанного око лВ &пШпс аТ п мчем его большая ось расположена горизонтально.

Недостатком такой формы СМПВ является снижение мореходности, либо при заданной мореходности снижение эффективности судна. Так при действии поперечного ветра все СМПВ получают крен под ветер. На циркуляции имеют крен на борт противоположный стороне поворота, если не приводятся в действие управляемые горизонтальные рули. Это заставляет при проектировании закладывать запас начальной остойчивости, снижая эффективность судна. Например, при ограничении ширины судна по надводному строению для создания такого запаса требуется увеличить площадь ватерлинии, то есть увеличить горизонтальные размеры стоек, а это ведет к повышению буксировочного сопротивления, что снижает эффективность судна.

Кроме того, при увеличении площади ватерлинии увеличивается частота собственной вертикальной качки судна, что ухудшает характеристики качки на волнении.

СО

с

XI о

00

N со

М

В другом случае, сохранение площади ватерлинии требует увеличения ширины надводного строения, что увеличивает вес корпуса и тем самым снижает эффективность.

Запас отстойчивости на небольших СМПВ приводит к росту амплитуд бортовой качки, что также снижает-эффективность.

Прим н я1емая в настоящее время форма „. .-tJr -s ,- н ,СМПВ небольших разменов способствует

их опрокйДыйан ию пр Действии сильного разр шающегося волнёния , например, типа цунами.

Повышенная ветробойность СМПВ современной архитектуры заставляет принимать сравнительно малое отстояние надводного строения от воды, что приводит к слемингу днища этого строения на взволнованном море,

Цель изобретения - повышение мореходности СМПВ или его эффективности при заданной мореходности, а именно: устранение или ограничение ветрового крена в том числе судна с парусами, а в случае малой продольной остойчивости также и ветрового дифферента, крена на циркуляции и повышение остойчивости на разрушающемся волнении.

Поставленная цель изобретения достигается следующими отличительными от прототипа существенными признаками. Ширина судна по надводному строению или/и по нижним концам водоизмещающих стоек выполнена меньше ширины судна в районе конструктивной ватерлинии, а малая ось эллипса, форму которого имеет обвод поперечного сечения подводного корпуса, ориентирована под острым углом к диаметральной плоскости судна, обращенным вершиной в сторону надводного корпуса. Средние линии поперечных крыловидных сечений и продольных крыловидных сечений надводного корпуса прогнуты вверх. Конкретные конструктивные размеры определяются расчетом или экспериментом в зависимости от требуемого эффекта.

Существенные признаки предлагаемого технического решения не описаны в патентной и технической литературе и при проектировании СМПВ ранее не применялись. Следовательно, предлагаемое техническое решение соответствует критерию существенные отличия. Предложенная форма надводной части СМПВ понижает аэродинамический фокус надводной части и смещает его по горизонтали к центру масс судна, а предложенная форма подводной части повышает центр присоединенных масс и центр поперечных гидродинамических сил, в результате чего кренящий и дифферентующий моменты от ветра или от центробежной силы на циркуляции могут быть сведены к необходимому минимуму или даже получить отрицательные значения, что в

5 некоторых случаях желательно.

Кроме того предложенная форма судна по тем же причинам препятствует его опрокидыванию на разрушающемся волнении. На фиг. 1 показано судно, разрез по

10 миделю; на фиг, 2 - то же, разрез по диаметральной плоскости СДП), причем нос находится справа. На этих и последующих фигурах обозначено: 1 -диаметральная плоскость, 2 - конструктивная ватерлиния, 3 15 надводный корпус, 4 - средняя линия надводного корпуса, прогнутая вверх, 5 - подводный корпус, 6 - водоизмещающая стойка, В, Bi, 62 - соответственно ширина судна в районе конструктивной ветерлинии,

0 надводного корпуса и по нижним внешним концам стоек.

На фиг. 3, 4, 5 изображены разрезы по миделю других СМПВ при частичном использовании признаков изобретения. На

5 этих фигурах с каждого борта расположена одна длинная или несколько коротких (размер вдоль судна) стоек 6. Фигура 5 изображает однокорпусное СМПВ, так как подводные корпуса, прикрепленные к стой0 кам отсутствуют. Стойки 7 в данном случае играют роль несущей конструкции, соединя-. ющей надводное строение и подводный корпус и из-за своей малой площади ватерлинии практически не участвуют в создании

5 гидростатической остойчивости.

Физическая модель, изготовленная по

фиг. 1 и 2, при действии шквального ветра

получала крен на ветер, а не под ветер, как

это свойственно всем известным СМПВ, а

0 такжеоднокорпусным водоизмещающим судам традиционной архитектуры. Таким образом, судно по фиг. 1 и 2 при небольшой начальной метацентрической высоте способно нести паруса, не испытывая крена

5 даже при действии шквала. Испытания модели также показали, что судно не может быть опрокинуто разрушающейся волной высотой порядка ширины судна.

Появление таких новых технических ка0 честв еудна как отсутствие нежелательного крена или дифферента от ветра, крена на циркуляции и повышенная отстойчивость на разрешающемся волнении, повышает экономические показатели судна. Покажем это

5 на следующем примере. Известно, что лишь большое СМПВ не вызывает сомнений в мореходности. Поэтому, для решения такой задачи, как проведение научных исследований в экстремальных погодных условиях требуетст построить СМПВ больших размеров. Применение же настоящего изобретения позволяет построить научно- исследовательское всепогодное судно срав- нительно небольших размеров (размеры судна можно уменьшить на порядок) и тем самым резко уменьшить стоимость постройки (на два порядка) и эксплуатации подобного судна.

Формула изобретения 1. Многокорпусное судно, содержащее надводный корпус и подводные корпуса, соединенные с надводным корпусом посредством стоек, отличающееся тем, что, с целью повышения мореходности, каждый подводный корпус в поперечном сечении

0

выполнен по форме эллипса, малая ось которого ориентирована под острым углом к диаметральной плоскости судна, обращенным вершиной в сторону, надводного корпуса, при этом надводный корпус выполнен шириной меньше ширины судна в районе конструктивной ватерлинии, причем расстояние между узлами крепления подводных корпусов к стойкам также меньше ширины судна в районе конструктивной ватерлинии. 2. Судно по п. 1,отличающееся тем, что надводный корпус в продольном и поперечном сечениях имеет крыловидный профиль, средняя линия которого прогнута вверх.

Изобретение относится к судостроению и касается повышения мореходности судов. Сущность изобретения: при проектировании судна ширину судна по надводному строению предлагается выполнять меньше ширины судна в районе конструктивной ватерлинии, а малая ось эллипса, около которого описан обвод поперечного сечения подводного корпуса, должна быть отклонена от вертикали на острый угол, причем верхний конец малой оси расположен ближе к диаметральной плоскости судна, чем нижний. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

Фиг 2

Редактор А.Бёр

Составитель А.Батуев Техред М.Моргентал

Фиг 5 Корректор Л.Ливринц