BG62203B1 - Бързоходен кораб - Google Patents

Description

Област на техниката

Изобретението се отнася до корабостроенето, по-специално до конструкция на бързоходен плавателен съд, с усъвършенствана конфигурация на дъното.

Предшестващо състояние на техниката

Понастоящем в световната практика голямо разпространение имат бързоходни кораби със специални приспособления, позволяващи в значителна степен да се увеличи скоростта на движението им по вода. Най-ефективно средство за намаляване на съпротивлението при движение е подаването на газ под дъното на корпуса. То може да се осъществи чрез различни методи. Известни са технически решения, позволяващи дозирано да се подава газ през отвори на дъното на корпуса на кораба.

В РСТ (WO) 88/00903 е описан кораб с подаване на струи сгъстен въздух вътре в два еднакви прави успоредни канала, отворени отдолу и разположени под корпуса. При движение корпусът се поддържа в хоризонтално положение в резултат на създаваната от каналите въздушна тяга. Отворите за подаване на газ се управляват от пропускателни клапани, позволяващи да се изменя подаването на газ, като така се регулира маневреността на кораба. Такава конструкция на кораба намалява триенето в процеса на движение и увеличава скоростните характеристики.

Недостатък на този кораб е, че предложеното в конструкцията му разположение на каналите на дъното не позволява в значителна степен да се увеличи скоростта на кораба, тъй като каналите не покриват цялата долна повърхност на корпуса и остават големи участъци на съприкосновение на дъното с водата.

Известни са също от US 4603650 технически решения, позволяващи да се намали площта на съприкосновение на дъното с водата чрез изработване по цялата повърхност на дъното на успоредни канали, в които се подава въздух.

Недостатък на това решение е, че то не позволява в пълна степен да се намали съпро тивлението, тъй като съществуват между каналите преградки, които също създават допълнително съпротивление.

По-оптимален вариант за увеличаване скоростните характеристики на кораба е изработването на дъното му вместо на канали, на вдлъбнатина, също запълнена с газ. В US 4578918 е описана конструкция на корпус на скоростен плавателен съд с намалено съпротивление при движение. Корпусът на този кораб има бордови скули, странични стабилизиращи скеги от катамаранен тип, предните части на които са издадени надолу от повърхността на основния корпус. Дъното има вдлъбнатина, в която се подава сгъстен газ през един или няколко отвора, въздействащ на подемната повърхност на корпуса. Голяма част от вдлъбнатината по ширина се препокрива от допълнителен достатъчно твърд газонепроницаем елемент на носа. Една или няколко повърхности на този елемент имат частично криволинейна форма. Наличието на вдлъбнатина с неопределена форма, нямаща установени съотношения между дължината и ширината, не позволява в пълна степен да се получи мекота на движението при вълнение при високо хидродинамично качество.

Известна е конструкция на серийно строящия се бързоходен пътнически кораб “Linda”, описана в справочника Janes, издание 1992/ 1993, стр. 334. Корабът има корпус с бордови скули и дъно, на което е оформена вдлъбнатина, свързана с източник на подаване на въздух и ограничена по периметър от плъзгащи участъци на дъното с остри ръбове, а именно: напречен редан, бордови скеги, кърмова профилна площадка, явяваща се продължение на дънния свод, разположен между бордовите скеги и ограничаващ дънната вдлъбнатина отгоре. Дъното на кораба преди редана е оформено с цилиндрична вложка за намаляване загубите на мощност при подаване на въздух в дънната вдлъбнатина и задържане на образуващата се в нея въздушна празнина с граници по острите ръбове на напречния редан и бордовите скеги.

Този кораб има високи хидродинамични качества, но при движение при вълнение проявява недостатъците, характерни за корабите от плъзгащ тип. Дъното на носовия край, разположено в носа от напречния редан и имащо при него значителна ширина и неголяма ки2 леватост настрани, изпитва големи ударни натоварвания при среща с вълна, което довежда до загуба на скорост, увеличаване загубите на мощност, снижаване ресурса на конструкциите и влошаване на удобството.

Увеличаването на килеватостта на носовия край на такъв кораб понижава ефекта от използването на въздушна празнина както заради намаляването на хидродинамичното качество, така и заради трудността на задържане на въздуха в пространството зад редана.

Техническа същност на изобретението

Задача на изобретението е създаването на бързоходен кораб с такава конструкция на дъното, при която значително се подобряват мореходните характеристики за сметка на снижаване на претоварванията при движение на кораба при вълнение, а така също се намалява съпротивлението при движение.

Задачата се решава с бързоходен кораб, съдържащ корпус с бордови скули и със система за подаване на въздух под дъното, имащо вдлъбнатина, ограничена по периметър от плъзгащи участъци с остри ръбове, в който съгласно изобретението, дънната вдлъбнатина е ограничена отпред и по борда от скеги, ширината на които се увеличава с приближаването към върха на дънната вдлъбнатина, образуван от пресичането на острите ръбове на бордовите скеги и разположен в носовата част на корпуса, при това максималната ширина на дъното по скула на носовия край е на върха на вдлъбнатината и е по-малка от ширината на дъното по скула по мидела.

Това изпълнение на предложената конструкция на кораба позволява в значителна степен да се намалят приеманите от него ударни натоварвания, което обезпечава увеличаването на бързоходността му при едновременна плавност на движението при вълнение.

Същността на изобретението се заключва в следното. В процеса на своето преместване, корабът се плъзга чрез участъци от дъното на носовия край и бордовите скеги по свободната повърхност на водата. Подаваният в дънната вдлъбнатина въздух образува в пространството й така наречената въздушна празнина, долната повърхност на която има за граници острите ръбове на бордовите скеги и се явява плавно продължение на намокрените плъзгащи повърхности. В кърмовата част на вдлъбнатината въздушната празнина се ограничава от профилна площадка на дънния свод.

При среща с вълна, благодарение на острите носови образования, носът на кораба прорязва вълната, като не изпитва значителни ударни натоварвания. При вертикални колебания на носовия край ударните натоварвания, изпитвани от бързоходния кораб, не са големи заради малката площ на клиновидния V-образен носов участък на дъното и смекчаването им от въздушната празнина в дънната вдлъбнатина.

Наред с това формирането на въздушна празнина на значителна част от дъното обезпечава високо хидродинамично качество за сметка на намаляване на съпротивлението на триене.

Опитите показват, че в бързоходните кораби съгласно изобретението натоварванията се намаляват 1,5-2,0 пъти при движение на кораба при вълнение в сравнение с известни подобни кораби, като при това се намалява общото съпротивление при движение с 30-40% в сравнение с традиционните мореплавателни съдове с голяма V-образност на корпуса при скорости на движение, съответстващи на числата на Фруд за водоизместване повече от 1,0 (Fr > 1,0), съгласно формулата:

Fr = V /Vg.^T в която V означава скорост на кораба; g е ускорение на свободно падане; D е водоизместване на кораба.

Описание на приложените фигури

Други предимства на кораба съгласно настоящото изобретение се поясняват от следващото по-долу подробно описание и от приложените чертежи, показващи осъществими на практика варианти на настоящото изобретение, където:

фигура I представлява схематично бързоходен кораб, съгласно изобретението, в обърнато положение, поглед отгоре;

фигура 2 - надлъжен разрез на корпуса на кораба;

фигура 3 - дъното на корпуса на кораба в хоризонтална проекция.

Примери за изпълнение на изобретението

Бързоходният кораб (фиг. 1-3) съгласно изобретението съдържа корпус 1 с бордови скули 2 и има на дъното 3 вдлъбнатина 4 с дължина L_g ограничена отпред и по борда от скеги 5 с остри ръбове 6, и дънен свод 7, разположен между бордовите скеги 5 и преминаващ в кърмова профилна площадка 8. Ширината “А” на бордовите скеги 5 нараства с приближаването към върха 9 на дънната вдлъбнатина 4, явяващ се точка на пресичане на острите ръбове 6 на бордовите скеги 5 и разположен в предната част на дъното (L_B> L/2).

Максималната ширина В-В на дъното по скула на носовия край 10 се намира при върха 9 на дънната вдлъбнатина 4 и при това е помалка от ширината С-С на дъното по скула на мидела (фиг. 3). Повърхността на дъното на носовия край 10 при върха 9 на дънната вдлъбнатина 4 плавно преминава в дънните участъци на бордовите скеги 5.

Вътре в корпуса 1 са поставени известни приспособления 11 за подаване на въздух в дънната вдлъбнатина 4 по един или няколко канала 12 през отвори 13 на дънния свод 7.

При движение по водната повърхност в режими на работна скорост, бързоходният кораб се плъзга с някои участъци на своето дъно. Постъпващият през отворите 13 под дънния свод 7 въздух запълва вдлъбнатината 4 и образува в нейното пространство въздушна празнина (на фиг. 2 нейните граници са показани чрез щриховка), допринасяща за понижаването на съпротивлението при движение и на ударните натоварвания при преместването на кораба при вълна. Понижаването на ударните натоварвания се обезпечава от малката площ на клиновидния V-образен носов участък на дъно20 то. Съвкупността на конструктивните особености на кораба позволяват да се увеличи неговата бързоходност, като при това не се намалява удобството при използването му.

Приложение на изобретението

Конструкцията на бързоходния кораб съгласно изобретението създава възможност 10 за мекота на движение при вълнение при високо хидродинамично качество при скоростите на движение, съответстващи на числата на Фруд за водоизместване повече от 1,0.

Отчитайки добрата мореходност на 15 кораба, той може да бъде подходящ за експлоатация по различни маршрути за превозване на пътници и товари.

Claims (1)

1. Патентни претенции

   1. Бързоходен кораб, съдържащ корпус (1) с бордови скули (2) и със система за подаване на въздух под дъното (3), имащо вдлъбнатина (4), ограничена по периметър от плъзгащите участъци на дъното (3) с остри ръбове (6), характеризиращ се с това, че дънната вдлъбнатина (4) е ограничена отпред и по борда от скеги (5), ширината на които се увеличава с приближаване към върха (9) на дънната вдлъбнатина (4), образуван от пресичането на острите ръбове (6) на бордовите скеги (5) и разположен в носовата част на корпуса (1), при това максималната ширина на дъното (3) по скула (2) на носовия край (10) е при върха (9) на вдлъбнатината (4) и е по-малка от ширината на дъното (3) по скула (2) на мидела.