Быстроходное судно Советский патент 1982 года по МПК B63B1/18 

(54) БЫСТРОХОДНОЕ СУДНО

1

Изобретение относится к судостроению и касается конструирования скоростных глассирующих судов с выдвижными интерцепторами.

Известно быстроходное судно, содержащее корпус с бортовой обшивкой и килеватым днищем, которое имеет поперечные щелевидные пазы, разделенные килевым участком днища и огражденные сверху выгородкой с верхним перекрытием, под которым размещены щарнирно связанные с корпусом пластинчатые интерцепторы с механизмами их выдвижения из этих поперечных щелевидных пазов, которые сообщены с воздухозаборниками для аэрации днища корпуса судна, при этом выгородка расположена по всей его щирине, а бортовая обшивка соединена с килеватым днищем по линии скулы 1.

Однако такое судно должно иметь воздуходувную энергетическую установку для аэрации днища за итерцепторами, что приводит к лищним затратам на обеспечение эффективной работы интерцепторов.

Цель изобретения - исключение энергетических затрат на обеспечение эффективной работы интерцепторов.

Поставленная цель достигается те.м, что в быстроходном судне каждый из воздухозаборников выполнен в виде прорезей в бортовой обшивке между верхним перекрытием выгородки и линией скулы, причем суммарная площадь этих воздухозаборников состав тяет 0,20-0,25 площади проекции выдвинутых интерцепторов на плоскость шпангоута, площадь зазоров между задними поверхностями интерцепторов и задними кромками поперечных щелевидных пазов составляет 1,0-1,2 суммарной площади прорезей воздухозаборников, а передние поверхности интерцепторов сопряжены с передними кромками поперечных щелевидных пазов.

На фиг. 1 схематически изображено быстроходное судно, вид сбоку; на фиг. 2 - то же, вид со стороны днища; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2; на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 3.

В килеватом днище 1 судна выполнены щелевидные пазы а, в которых расположены пластинчатые интерцепторы 2, соединенные щарнирами 3 и рычага.ми 4 с корпусом и щарнирами 5 с управляющей тягой 6. Рычаги 4 с тягой 6 и шарнирами 3 и 5 образуют механизм выдвижения интерцепторов 2. Они вместе с шарнирами 3 и 5 и рычагами 4 заключены в выгородку 7, между верхним перекрытием 8 которой и линией скулы 9 в бортовой обшивке 10 выполнены прорези б воздухозаборников для аэрации дниша 1. Выгородка 7 пересекает корпус судна по всей ширине. Прорези б ограждены от замыва щитками 11. Суммарная площадь прорезей б составляет 0,20-0,25 площади проекции выдвинутых интерцепторов 2 на плоскость щпангоута. Передние поверхности 12 интерцепторов 2 выполнены с возможностью скольжения по передним кромкам 13 пазов а. Площадь зазоров в между задними поверхностями 14 интерцепторов 2 и задними кромками 15 пазов а соетавляет 1,0-1,2 суммарной площади прорезей б. Устройство работает следующим образом. При стоянке или при движении с малой скоростью и убранными внутрь выгородки 7 интерцепторами 2 выгородка 7 заполнена водой. По мере увеличения скорости хода при выдвижении интерцепторов 2 за ними образуется зона отрывного обтекания. Разрежение, образующееся в зоне отрывного обтекания, вызывает отсос воды, находящейся в выгородке 7, во внешний поток через зазоры в между задними поверхностями 14 интерцепторов 2 и задними кромками 15 пазов а. В выгородку 7 через прорези б начинает поступать воздух, который затем через зазоры в между задними поверхностями 14 интерцепторов 2 и задними кромками 15 пазов а просасывается в зону отрыва. При этом зона отрыва за интерцепторами 2 значительно увеличивается по длине и стабилизируется. Пазы а отделены друг от друга килевым участком 16 днища 1. Выполнение в обшивке 10 между перекрытием 8 выгородки 7 и линией скулы 9 прорезей б обеспечивает гарантированный воздухозабор, поскольку при развитом глиссировании общивка 10 судна выше линий скул 9 не замывается и отрыв потока, обтекающего корпус судна, устойчиво фиксируется на скулах. Величина площади прорезей б, равная 0,20-0,25 площади проекции выдвинутых интерцепторов 2 на плоскость шпангоута, выбрана экспериментально и является оптимальной. При удалении интерцепторов 2 от транца корпуса на 0,6-0,7 длины судна предлагаемые площади прорезей б обеспечивают поступление в зону отрыва воздуха в количестве, необходимом для поддержания длины зоны отрыва, близкой к максимально возможной.Зона отрыва при этом замыкается вблизи кормовой оконечности корпуса судна. При меньших значениях площади прорезей б поступление воздуха в зону отрыва уменьшится, длина ее сократится, и положительный эффект применения интерцепторов 2 в качестве средства снижения сопротивления снизится. При значении площади прорезей б более 0,25 площади проекции выдвинутых интерцепторов 2 на плоскость шпангоута под днище 1 будет поступать избыточное количество воздуха. Замыкание зоны отрыва в кормовой оконечности судна при этом становится нестабильным. Избыток воздуха неравномерно выходит из-под транца судна, что приводит к так называемой «тряске кормовой оконечности и потере, как следствие, продольной устойчивости движения. При отношении площади зазоров между задними поверхностями интерцепторов 2 и задними кромками 15 пазов а к суммарной площади прорезей б в обшивке 10 равном 1,0-1,2 обеспечивается наиболее выгодный перепад давления в тракте атмосфера-выгородка - зона отрыва, соответствующий естественному процессу вентиляции зоны отрыва в оптимальном режиме и, соответственно, эффективной работе интерцепторов 2. Если это отношение менее 1,0 то воздушный поток в выгородке 7 будет запираться и в зону отрывного течения будет поступать не весь объем воздуха, забираемый из атмосферы. Вентиляция зоны отрыва будет недостаточной, длина ее сократится и работа устройства в целом станет малоэффективной. При значении этого отношения, превышающем 1,2, разрежение в зоне отрыва оказывается недостаточным для полного отсоса воды из выгородки 7. Наличие воды в выгородке 7 приводит к резкому сокращению количества воздуха, поступающего в зону отрыва и, как следствие, к увеличению гидродинамического сопротивления, испытываемого судном. Заполнение поверхностей 12 интерцепторов 2 с возможностью скольжения по передним кромкам 13 днищевых пазов о при взаимном сопряжении препятствует прониканию воды из зоны повышенного давления перед интерц-епторами 2 в выгородку 7. В случае, если между поверхностями 12 интерцепторов 2 и кромками 13 будет иметь место зазор, вода и зоны повышенного давления перед интерцепторами 2 будет прорываться в выгородку 7, где давление равно атмосферному. При этом давление в зоне перед интерцепторами 2 резко падает, осадка судна увеличивается, растет испытываемое им сопротивление, и эффективность устройства в целом снижается. Использование предлагаемого глассирующего быстроходного судна позволяет снизить сопротивление воды движению судна на 15-20% по сравнению с обычным глиссером и, соответственно, повысить скорость хода на 8-10%. Формула изобретения Быстроходное судно, содержащее корпус с бортовой обшивкой и килеватым днищем, которое имеет поперечные щелевидные пазы, разделенные кильевым участком днища и огражденные сверху выгородкой с верхним перекрытием, под которым размещены шарнирно связанные с корпусом пластинчатые интерцепторы с механизмами их выдвижения из этих поперечных щелевидных пазов, которые сообщены с воздухозаборниками для аэрации днища корпуса судна, при этом выгородка расположена по всей его щирине, а бортовая общивка соединена с килеватым днищем по линии скулы, отличающееся тем, что, с целью исключения энергетических затрат на обеспечение эффективной работы интерцепторов, каждый из воздухозаборников выполнен в виде прорезей в бортовой общивке между верхним перекрытием выгородки и линией скулы, причем суммарная площадь этих воздухозаборников составляет 0,20-0,25 площади проекции выдвинутых интерцепторов на плоскость щпангоута, площадь зазоров между задними поверхностями интерцепторов и задними кромками поперечных щелевидных пазов составляет 1,0-1,2 суммарной площади прорезей воздухозаборников, а передние поверхности интерцепторов сопряжены с передними кромками поперечных щелевидных пазов. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 683947, кл. В 63 В 1/20, 08.06.77 (прототип).

Фиг. г

,

Tf