RU2255020C1

RU2255020C1 - Ship

Info

Publication number: RU2255020C1
Application number: RU2003134676/11A
Authority: RU
Inventors: Б.С. Дракскип (RU); Б.С. Дракскип
Original assignee: Дракскип Бьёрн Стен
Priority date: 2003-12-02
Filing date: 2003-12-02
Publication date: 2005-06-27
Also published as: RU2003134676A

Abstract

FIELD: shipbuilding; building of multi-hulled ships.

SUBSTANCE: proposed catamaran has two hulls in form of oblong cylinders with cone-shaped fore and aft extremities, decks, propellers and steering gear. Hulls are interconnected by means of horizontal transversal rods in above-water portion and longitudinal keel girder which is connected with hulls by means of inclined rods in under-water portion of hulls. Said connection members form truss together with hulls in form of triangular prism; adjoining to bases of this prism are pointed sections in form of triangular pyramids whose vertices lie on ends of keel girder. Angle at which faces of prism intersect is equal to 40-70 deg. Ratio of width between axes of hulls to their length is 0.5-1.5 and ratio of length of hulls to length of keel girder is equal to 0.3-0.9.

EFFECT: improved service characteristics of ship and improved sea-worthiness of ship.

10 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к многокорпусным плавучим судам, а именно к судам с двумя плавучими корпусами, соединенными между собой связями, и может быть использовано для перевозки по воде людей и грузов.The invention relates to multi-hull floating ships, namely, ships with two floating hulls interconnected, and can be used for transporting people and goods by water.

Из описания к патенту US 5540169, кл. В 63 В 1/00, опубл. 30.07.96 [1], известно судно, содержащее два плавучих корпуса (пантона), соединенные плоской палубой с ограждениями и сиденьями для пассажиров. Пантоны имеют криволинейную поверхность подводной части и заостренные концы. Каждый из пантонов выполнен из секций, имеющих оболочку из термопластичной пластмассы, и имеет прикрепленный к нему сверху элемент жесткости в форме швеллера. Судно [1] не может быть использовано для перевозки тяжелых грузов, т.к. плоская палуба не обладает большой жесткостью и вследствие этого не исключен значительный ее прогиб под действием груза.From the description of the patent US 5540169, CL. 63 V 1/00, publ. 07/30/96 [1], a ship is known that contains two floating hulls (pantons) connected by a flat deck with guards and seats for passengers. Pantons have a curved surface of the underwater part and pointed ends. Each of the pantons is made of sections having a shell of thermoplastic plastic and has a stiffener in the form of a channel attached to it from above. The vessel [1] cannot be used for transportation of heavy goods, because a flat deck does not have great rigidity and as a result of this, its significant deflection under the influence of a load is not excluded.

Из описания WO 9819905, кл. В 63 В 1/10, опубл. 14.05.98 [2], известно двухкорпусное судно, корпуса которого соединены перемычкой в виде палубы и трюмных помещений. Такое судно в нагруженном состоянии опускается перемычкой ниже поверхности воды, вследствие чего возникает дополнительное сопротивление водной среды при его движении.From the description of WO 9819905, cl. 63 V 1/10, publ. 05/14/98 [2], a two-hulled vessel is known, the hull of which is connected by a jumper in the form of a deck and hold spaces. Such a vessel in the loaded state is lowered by a jumper below the surface of the water, as a result of which additional resistance of the aquatic environment arises during its movement.

Из описания ЕР 855338, кл. В 63 В 7/02, опубл. 29.07.98 [3], известна система попарно расположенных корпусных модулей с выемками для крепления соединительных модулей с водонепроницаемыми отсеками. Такой вид связи между корпусами вследствие погружения перемычки в воду, также как и в конструкции [2], отрицательно влияет на ходовые качества судна, т.к. перемычка, погруженная в воду, является тормозом при движении.From the description of EP 855338, cl. 63 V 7/02, publ. 07/29/98 [3], a system of pairwise located housing modules with recesses for attaching connecting modules with waterproof compartments is known. This type of connection between the hulls due to the immersion of the jumper in water, as well as in the design [2], negatively affects the navigability of the vessel, because A jumper immersed in water is a brake when driving.

Наиболее близким аналогом настоящего изобретения является известное из описания к патенту RU 2069635, кл. В 63 В 1/10, опубл. 27.11.96 [4] судно, содержащее два соединенные между собой корпуса с криволинейной поверхностью подводной части, спрофилированной по форме дуг окружности, и установленные на них палубу, движитель и рулевое устройство (прототип).The closest analogue of the present invention is known from the description of patent RU 2069635, class. 63 V 1/10, publ. 11.27.96 [4] a vessel containing two interconnected hulls with a curved surface of the underwater part, profiled in the shape of circular arcs, and a deck, propulsion device and steering device (prototype) mounted on them.

В качестве связи, соединяющей корпуса судна [4], служит мостик и сетки, заменяющие для экипажа палубу. Такая связь вследствие недостаточной ее прочности на изгиб не способствуют увеличению грузоподъемности судна, в результате оно используется только как спортивное в круизно-гоночном плавании.The bridge connecting the hull of the vessel [4] is a bridge and nets that replace the deck for the crew. Such a connection, due to its insufficient bending strength, does not contribute to an increase in the ship's carrying capacity; as a result, it is used only as a sports one in cruise racing.

Настоящее изобретение направлено на устранение отмеченных недостатков изобретения [4].The present invention is aimed at eliminating the noted drawbacks of the invention [4].

Техническим результатом, достигаемым настоящим изобретением, является улучшение эксплуатационных характеристик судна за счет повышения грузоподъемности и улучшения ходовых характеристик.The technical result achieved by the present invention is to improve the operational characteristics of the vessel by increasing the carrying capacity and improving the running characteristics.

Указанный технический результат достигается в известном судне, содержащем два соединенные между собой корпуса с криволинейной поверхностью подводной части, спрофилированной по форме дуг окружности, и установленные на них палубу, движитель и рулевое устройство, отличительной особенностью которого является то, что оба корпуса выполнены в форме вытянутых цилиндров с конусообразными передним и задним концами, связь между корпусами состоит из расположенных горизонтально поперечных стержней, соединенных концами с обоими корпусами в их надводной части, килевой балки, расположенной под корпусами параллельно их осям, которая соединена с подводными частями обоих корпусов наклонными к горизонту стержнями, попарно расположенными в плоскостях, перпендикулярных килевой балке, а также наклонными к горизонту парными стержнями, соединяющими передний и задний концы килевой балки с соответствующими концевыми частями обоих корпусов, расположенными ниже грузовой ватерлинии, упомянутые элементы связи в совокупности с корпусами судна образуют ферму, имеющую форму трехгранной призмы, ребрами которой являются геометрические оси обоих корпусов и геометрическая ось килевой балки, к основаниям призмы примыкают заостренные участки фермы в виде треугольных пирамид с вершинами, находящимися на концах килевой балки, при этом величина угла, под которым пересекаются грани призмы, примыкающие к килевой балке, составляет от 40 до 70 градусов, отношение расстояния между осями корпусов к длине корпусов составляет от 0,5 до 1,5, а отношение длин корпусов к длине килевой балки составляет от 0,3 до 0,9.The specified technical result is achieved in a known vessel, containing two interconnected hulls with a curved surface of the underwater part, profiled in the form of circular arcs, and a deck, mover and steering device mounted on them, the distinguishing feature of which is that both hulls are made in the form of elongated cylinders with cone-shaped front and rear ends, the connection between the bodies consists of horizontally arranged transverse rods connected by the ends to both bodies in their the water part, the keel beam, located under the hulls parallel to their axes, which is connected to the underwater parts of both hulls with horizontally inclined rods, pairwise located in planes perpendicular to the keel beam, as well as paired rods inclined to the horizon, connecting the front and rear ends of the keel beam with the corresponding end parts of both hulls located below the cargo waterline, the said communication elements together with the hulls of the vessel form a truss having the shape of a trihedral prism , the edges of which are the geometrical axes of both buildings and the geometrical axis of the keel beam, the pointed sections of the truss in the form of triangular pyramids with vertices located at the ends of the keel beam adjoin the base of the prism, while the angle at which the edges of the prism adjacent to the keel beam intersect, is from 40 to 70 degrees, the ratio of the distance between the axes of the hulls to the length of the hulls is from 0.5 to 1.5, and the ratio of the lengths of the hulls to the length of the keel beam is from 0.3 to 0.9.

Указанный технический результат достигается также в частном случае, когда ферма, связывающая корпус судна, дополнительно содержит вертикальные стойки, каждая из которых соединяет килевую балку с одним из поперечных горизонтальных стержней.The specified technical result is also achieved in the particular case when the truss connecting the hull of the vessel additionally contains vertical posts, each of which connects the keel beam to one of the transverse horizontal rods.

Указанный технический результат может быть достигнут в случае, если судно дополнительно снабжено мачтами, каждая из которых является продолжением стойки, соединяющей килевую балку с одним из поперечных горизонтальных стержней.The specified technical result can be achieved if the vessel is additionally equipped with masts, each of which is a continuation of the rack connecting the keel beam with one of the transverse horizontal rods.

Частным случаем выполнения изобретения, приводящим к достижению ожидаемого технического результата, является вариант, в котором килевая балка судна выполнена с гидроизолированной полостью, связанной посредством труб с надпалубным пространством.A particular case of the invention, leading to the achievement of the expected technical result, is an option in which the keel beam of the vessel is made with a waterproofed cavity connected by pipes to the below-deck space.

Желаемый положительный результат может быть достигнут в случаях, когда судно в качестве движителя имеет парусное вооружение и дополнительно снабжено гребным винтом с электроприводом, питающимся от аккумуляторных батарей.The desired positive result can be achieved in cases when the ship as a propulsion device has sailing armament and is additionally equipped with a propeller with an electric drive powered by batteries.

Положительный результат может быть также получен в случае, если материал парусов снабжен солнечными элементами, связанными с аккумуляторными батареями.A positive result can also be obtained if the material of the sails is equipped with solar cells associated with batteries.

Достижение желаемого положительного результата обеспечивается в случае, когда в качестве материала корпусов и их связей использована армированная пластмасса.Achieving the desired positive result is ensured when reinforced plastic is used as the material of the cases and their connections.

Желаемый технический результат может быть также достигнут, если отношение расстояния от грузовой ватерлинии до низа корпусов к диаметру окружности поперечного сечения корпусов составляет от 0,2 до 0,35.The desired technical result can also be achieved if the ratio of the distance from the cargo water line to the bottom of the hull to the diameter of the circumference of the cross section of the hull is from 0.2 to 0.35.

Частным случаем выполнения устройства является также вариант, в котором стержни, соединяющие килевую балку с корпусами, имеют каплевидное или эллиптическое поперечное сечение.A special case of the device is also an option in which the rods connecting the keel beam with the buildings have a drop-shaped or elliptical cross section.

Существо изобретения поясняется следующими чертежами.The invention is illustrated by the following drawings.

Фиг.1. Схема судна.Figure 1. The scheme of the vessel.

Фиг.2. То же, вид сверху.Figure 2. Same top view.

Фиг.3. То же, вид сбоку.Figure 3. Same side view.

Фиг.4. Поперечный разрез корпуса, вид по А-А на фиг.2, увеличено.Figure 4. Cross section of the body, view AA in FIG. 2, enlarged.

Фиг.5. Поперечные сечения стержней, связывающих килевую балку с корпусами: а) эллипсовидное сечение, б) каплевидное сечение - увеличено.Figure 5. Cross sections of the rods connecting the keel beam with the hulls: a) an ellipsoidal section, b) a drop-shaped section is increased.

Как показано на фиг.1-4, судно содержит два корпуса 1, которые соединены между собой связями. Подводная часть корпусов имеет криволинейную поверхность, спрофилированную по форме дуг окружности. Оба корпуса выполнены в форме вытянутых цилиндров с конусообразными передним и задним концами. Над корпусами расположена палуба 2. Судно имеет движитель (на схемах движитель условно не показан) и рулевое устройство 3. В состав элементов, образующих связь между корпусами, входят горизонтально расположенные стержни 4, соединенные концами с корпусами 1 в их надводной части. Под корпусами 1 параллельно их осям и на равных расстояниях от каждого из них расположена продольная килевая балка 5. Балка 5 соединена с подводными частями корпусов посредством наклонных к горизонту стержней 6, которые попарно расположены в плоскостях, перпендикулярных этой балке. Кроме того, к концам килевой балки 5 прикреплены парные стержни 7, соединяющие ее с расположенными ниже грузовой ватерлинии концевыми частями обоих корпусов 1. Перечисленные элементы связей 4-7 в совокупности с корпусами 1 образуют ферму, имеющую форму трехгранной призмы. За ребра призмы можно условно принять геометрические оси обоих корпусов 1 судна и геометрическую ось килевой балки 5. К основаниям призмы примыкают заостренные участки фермы, которые имеют форму треугольных пирамид с вершинами, находящимися на концах килевой балки 5.As shown in figures 1-4, the vessel contains two hulls 1, which are interconnected. The underwater part of the hulls has a curved surface, profiled in the shape of circular arcs. Both cases are made in the form of elongated cylinders with cone-shaped front and rear ends. Deck 2 is located above the hulls. The vessel has a mover (the mover is not shown conventionally in the diagrams) and a steering device 3. The elements forming the connection between the hulls include horizontally located rods 4 connected by their ends to the hulls 1 in their surface part. Under the hulls 1, a longitudinal keel beam 5 is located parallel to their axes and at equal distances from each of them. The beam 5 is connected to the underwater parts of the hulls by means of rods 6 inclined to the horizon, which are arranged in pairs in planes perpendicular to this beam. In addition, paired rods 7 are attached to the ends of the keel beam 5, connecting it to the end parts of both bodies 1 located below the cargo water line. The listed coupling elements 4-7 together with the bodies 1 form a truss having the shape of a trihedral prism. For the edges of the prism, we can arbitrarily take the geometric axes of both hulls 1 of the vessel and the geometric axis of the keel beam 5. The pointed sections of the truss, which have the shape of triangular pyramids with vertices located at the ends of the keel beam 5, are adjacent to the prism bases.

Как вариант, предлагается установка вертикальных стоек 8, каждая из которых соединяет килевую балку 5 с одним из стержней 4. Продолжением одной или нескольких стоек 8 могут являться мачты 9 судна.Alternatively, it is proposed to install vertical posts 8, each of which connects the keel beam 5 to one of the rods 4. The mast of the vessel may be a continuation of one or more of the posts 8.

Величина угла α, под которым пересекаются грани призмы, примыкающие к килевой балке 5, составляет 40-70 градусов. Отношение расстояния В между осями корпусов к длине L корпусов составляет от 0,5 до 1,5, а отношение длин L корпусов 1 к длине килевой балки К составляет от 0,3 до 0,9. Отношение расстояния Н от грузовой ватерлинии до низа корпуса к его диаметру D составляет от 0,20 до 0,35 (см. фиг.4). Стержни 6 и 7 могут быть выполнены легко обтекаемой формы. В этом частном случае их поперечные сечения имеют вид эллипса или вид капли (см. фиг.5).The angle α at which the edges of the prism adjacent to the keel beam 5 intersect is 40-70 degrees. The ratio of the distance B between the axes of the casings to the length L of the casings is from 0.5 to 1.5, and the ratio of the lengths L of the casings 1 to the length of the keel beam K is from 0.3 to 0.9. The ratio of the distance H from the cargo water line to the bottom of the hull to its diameter D is from 0.20 to 0.35 (see figure 4). The rods 6 and 7 can be made easily streamlined. In this particular case, their cross sections are in the form of an ellipse or in the form of a drop (see Fig. 5).

Судно (катамаран) эксплуатируется следующим образом.The ship (catamaran) is operated as follows.

Члены команды судна, перевозимые пассажиры и грузы размещаются в специальных помещениях, установленных на палубе. В частном случае жидкости могут закачиваться в полость, расположенную внутри килевой балки.The crew members of the ship, passengers and cargo carried are placed in special rooms installed on the deck. In a particular case, fluids can be pumped into a cavity located inside the keel beam.

Пользуясь парусами, движение осуществляют за счет силы ветра. Возможно, особенно в безветренную погоду, использование в качестве движителя гребного винта с электроприводом, который питается от аккумуляторных батарей. Подзарядку аккумуляторных батарей осуществляют от солнечных элементов, установленных в материале парусов. В случае применения гибких парусов солнечные элементы в виде гибких полос прикреплены к парусине и в процессе эксплуатации могут свертываться вместе с парусами.Using sails, the movement is carried out due to the strength of the wind. It is possible, especially in calm weather, to use an electric propeller, which is powered by rechargeable batteries, as a mover. Recharging the batteries is carried out from solar cells installed in the material of the sails. In the case of the use of flexible sails, solar cells in the form of flexible strips are attached to the canvas and can be folded together with the sails during operation.

Изменение курса судна и маневрирование осуществляют с помощью традиционных приемов, используя рулевое управление 3 и паруса. При этом, благодаря заостренной форме кормовой части, возможно длительное движение судна задним ходом.Changing the course of the vessel and maneuvering is carried out using traditional techniques, using steering 3 and sails. Moreover, due to the pointed shape of the stern, a long reverse movement of the vessel is possible.

Снабжение судна дополнительным движителем в виде гребного винта с электроприводом, питаемым от аккумуляторных батарей, в сочетании с солнечными элементами для подзарядки аккумуляторов, позволяет не загружать на судно запас топлива для движителя, что содает резерв для увеличения грузоподъемности.Providing the ship with an additional propulsion device in the form of an electric propeller propelled by batteries, in combination with solar cells for recharging the batteries, allows not loading the propellant's fuel supply onto the vessel, which creates a reserve for increasing the carrying capacity.

Применение в качестве конструкционного материала армированной пластмассы, например, пластмассы с углеродными волокнами, также позволяет облегчить конструкцию судна и за счет этого дополнительно увеличить его грузоподъемность.The use of reinforced plastic, for example, plastic with carbon fibers, as a structural material, also makes it possible to facilitate the design of the vessel and thereby increase its carrying capacity.

Вертикальные стойки, соединяющие килевую балку с поперечными горизонтальными стержнями, служат надежным основанием парусных мачт, благодаря чему мачты могут надежно переносить сильный порывистый ветер.Vertical posts connecting the keel beam with transverse horizontal rods serve as a reliable base for sailing masts, so that the masts can reliably tolerate strong gusty winds.

Сравнительно небольшая осадка улучшает ходовые качества судна и повышает его маневренность.A relatively small draft improves the ship's driving performance and increases its maneuverability.

Положительно влияют на ходовые качества форма и размерные пропорции, выбранные для перемычки между корпусами, и форма самих корпусов. Кроме того, улучшает ходовые качества судна выполнение стержней 6 и 7 легко обтекаемыми (т.е. с эллипсовидным или каплевидным поперечным сечением).The shape and size proportions chosen for the jumper between the buildings and the shape of the bodies themselves have a positive effect on driving performance. In addition, the performance of the rods 6 and 7 is easily streamlined (i.e. with an ellipsoidal or teardrop-shaped cross section) improves the ship's driving performance.

Наличие перечисленных положительных качеств подтверждает достижение указанного технического результата при реализации данного изобретения.The presence of these positive qualities confirms the achievement of the specified technical result in the implementation of this invention.

Claims

1. A vessel containing two interconnected hulls with a curved surface of the underwater part, profiled in the form of circular arcs, and a deck, mover and steering device mounted on them, characterized in that both hulls are made in the form of elongated cylinders with cone-shaped front and rear ends , the connection between the bodies consists of horizontally arranged transverse rods connected by the ends to both bodies in their surface part, a keel beam located under the bodies parallel to their axes, which connected to the underwater parts of both hulls with horizontally inclined rods pairwise located in planes perpendicular to the keel beam, as well as paired rods inclined to the horizon, connecting the front and rear ends of the keel beam with the corresponding end parts of both housings located below the cargo waterline, the mentioned communication elements Together with the hulls of the vessel they form a truss having the shape of a trihedral prism, the edges of which are the geometric axes of both hulls and the geometric axis of the keel pointed girder sections adjacent to the base of the prism are triangular pyramids with vertices located at the ends of the keel beam, while the angle at which the edges of the prism adjacent to the keel beam intersect is from 40 to 70 °, the ratio of the distance between the axes hulls to the length of the hulls is from 0.5 to 1.5, and the ratio of the length of the hulls to the length of the keel beam is from 0.3 to 0.9.

2. The vessel according to claim 1, characterized in that the truss connecting the hull further comprises vertical posts, each of which connects the keel beam to one of the transverse horizontal rods.

3. The ship according to claims 1 and 2, characterized in that it is additionally equipped with masts, each of which is a continuation of the rack connecting the keel beam with one of the transverse horizontal rods.

4. The ship according to claims 1 to 3, characterized in that the keel beam is made with a waterproofed cavity, connected by means of pipes with the above-deck space.

5. The ship according to claims 1 to 4, characterized in that it has sailing weapons as a propulsion device.

6. The vessel according to claims 1 to 5, characterized in that, as a propulsor, it is additionally equipped with a propeller with electric drive, powered by rechargeable batteries.

7. The ship according to claims 1 to 6, characterized in that the material of the sails is equipped with solar cells associated with batteries.

8. The ship according to claims 1 to 7, characterized in that reinforced plastic is used as the material of the hulls and their connections.

9. The vessel according to claims 1-8, characterized in that the ratio of the distance from the cargo water line to the bottom of the hulls to the diameter of the circumference of their cross section is from 0.2 to 0.35.

10. The ship according to claims 1 to 9, characterized in that the rods connecting the keel beam with the hulls have a drop-shaped or elliptical cross section.