EA000340B1 - Корпус судна с поверхностным эффектом - Google Patents

Корпус судна с поверхностным эффектом Download PDF

Info

Publication number
EA000340B1
EA000340B1 EA199800841A EA199800841A EA000340B1 EA 000340 B1 EA000340 B1 EA 000340B1 EA 199800841 A EA199800841 A EA 199800841A EA 199800841 A EA199800841 A EA 199800841A EA 000340 B1 EA000340 B1 EA 000340B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
hull
catamaran
extending
ledge
bow
Prior art date
Application number
EA199800841A
Other languages
English (en)
Other versions
EA199800841A1 (ru
Inventor
Говард Д. Харлей
Original Assignee
Говард Д. Харлей
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Говард Д. Харлей filed Critical Говард Д. Харлей
Publication of EA199800841A1 publication Critical patent/EA199800841A1/ru
Publication of EA000340B1 publication Critical patent/EA000340B1/ru

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B1/00—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils
    • B63B1/02—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving lift mainly from water displacement
    • B63B1/10—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving lift mainly from water displacement with multiple hulls
    • B63B1/12—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving lift mainly from water displacement with multiple hulls the hulls being interconnected rigidly
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B1/00—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B1/00—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils
    • B63B1/16—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving additional lift from hydrodynamic forces
    • B63B1/18—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving additional lift from hydrodynamic forces of hydroplane type
    • B63B1/20—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving additional lift from hydrodynamic forces of hydroplane type having more than one planing surface
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B1/00—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils
    • B63B1/32—Other means for varying the inherent hydrodynamic characteristics of hulls
    • B63B1/34—Other means for varying the inherent hydrodynamic characteristics of hulls by reducing surface friction
    • B63B1/38—Other means for varying the inherent hydrodynamic characteristics of hulls by reducing surface friction using air bubbles or air layers gas filled volumes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B1/00—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils
    • B63B2001/005—Deflectors for spray, e.g. for guiding spray generated at the bow of a planing vessel underneath the hull
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B1/00—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils
    • B63B1/16—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving additional lift from hydrodynamic forces
    • B63B1/18—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving additional lift from hydrodynamic forces of hydroplane type
    • B63B2001/186—Sponsons; Arrangements thereof
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B1/00—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils
    • B63B1/16—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving additional lift from hydrodynamic forces
    • B63B1/18—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving additional lift from hydrodynamic forces of hydroplane type
    • B63B1/20—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving additional lift from hydrodynamic forces of hydroplane type having more than one planing surface
    • B63B2001/201—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving additional lift from hydrodynamic forces of hydroplane type having more than one planing surface divided by longitudinal chines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B1/00—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils
    • B63B1/16—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving additional lift from hydrodynamic forces
    • B63B1/18—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving additional lift from hydrodynamic forces of hydroplane type
    • B63B1/20—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving additional lift from hydrodynamic forces of hydroplane type having more than one planing surface
    • B63B2001/202—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving additional lift from hydrodynamic forces of hydroplane type having more than one planing surface divided by transverse steps
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B1/00—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils
    • B63B1/16—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving additional lift from hydrodynamic forces
    • B63B1/18—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving additional lift from hydrodynamic forces of hydroplane type
    • B63B1/20—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving additional lift from hydrodynamic forces of hydroplane type having more than one planing surface
    • B63B2001/203—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving additional lift from hydrodynamic forces of hydroplane type having more than one planing surface arranged in semi-catamaran configuration
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B1/00—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils
    • B63B1/16—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving additional lift from hydrodynamic forces
    • B63B1/18—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving additional lift from hydrodynamic forces of hydroplane type
    • B63B1/20—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving additional lift from hydrodynamic forces of hydroplane type having more than one planing surface
    • B63B2001/204—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving additional lift from hydrodynamic forces of hydroplane type having more than one planing surface arranged on multiple hulls
    • B63B2001/205—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving additional lift from hydrodynamic forces of hydroplane type having more than one planing surface arranged on multiple hulls the hulls being interconnected rigidly
    • B63B2001/206—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving additional lift from hydrodynamic forces of hydroplane type having more than one planing surface arranged on multiple hulls the hulls being interconnected rigidly comprising two hulls, e.g. catamarans
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T70/00—Maritime or waterways transport
    • Y02T70/10—Measures concerning design or construction of watercraft hulls

Description

Настоящее изобретение относится к корпусам морских судов с использованием подушек с сжатым газом, расположенных в выемке части дна корпуса для уменьшения сопротивления воды, действующего на корпус, и, таким образом, увеличения скорости судна и экономии топлива. Это изобретение, более конкретно, относится к морскому судну, имеющему конфигурацию катамарана, причем каждый боковой корпус катамарана имеет подушку с сжатым газом.
Одной из важнейших целей при конструировании судна является уменьшение сопротивления, вызванного взаимодействием корпуса с поверхностью воды. Ранее, скользящие корпуса были устроены так, что движение корпуса вперед поднимало судно, в результате чего оно двигалось на меньшей части поверхности корпуса, что приводило к уменьшению трения корпуса о воду. Конструкция судов на гидрокрыльях дополнительно уменьшала контакт корпуса с водой путем прикрепления к корпусам гидрокрыльев, на которых суда движутся с высокой скоростью. В некоторых морских судах пленка воздуха помещается между корпусом судна и водой для уменьшения трения корпуса о воду. Один пример показан в Патенте США № 3191572, выданном Х.Л.Вильсону (H.A.Wilson), в котором трехкорпусное судно имеет слой воздуха, введенного вдоль днища каждого корпуса. Этот воздух свободно вытекает из-за кормы судна. Патент США Р 4031841, выданный Бредту (Bredt) также описывает технологию создания корпуса с воздушной пленкой. Корпуса Бредта и Вильсона все же движутся так, что корпус находится относительно низко в воде и большая часть бортов корпусов сохраняет контакт с водой, но сопротивление между частью днища и водой в некоторой степени уменьшено пленкой воздуха, смешанного с водой.
Суда с поверхностным эффектом явились усовершенствованием по сравнению с корпусами с воздушной пленкой, поскольку корпуса судов с поверхностным эффектом поднимаются из воды подушкой сжатого воздуха, которая частично удерживается внутри корпуса судна. Конструкции корпусов судов на воздушной подушке предусматривали содержание воздушной подушки в гибких уплотнениях, которые являлись прорезиненными экранами, расположенными либо вокруг судна, как в случае с зависающими судами на воздушной подушке, либо поперек передней и задней частей судна с тонкими параллельными бортами, обеспечивающими боковое уплотнение воздушной подушки, как в случае с судами с поверхностным эффектом. Гибкие уплотнения уменьшают объем потерь воздуха из воздушной подушки, но приводят к неровному движению (движению по булыжной мостовой) даже по гладкой воде. Если поверхность воды становится менее гладкой, гибкие уплотнения могут отделяться друг от друга, вызывая дальнейшее ухудшение качества движения. Кроме того, на неровной воде гибкие уплотнения часто не способны удерживать воздушную подушку, в результате чего корпус судна опускается ниже в воду, пока уплотнение не будет вновь получено, и пока воздушная подушка не восстановится. Потеря воздушной подушки увеличивает контакт корпуса с водой, увеличивая трение корпуса о воду и заметно замедляя движение судна. Уплотнения создают проблему большого объема текущего ремонта из-за частых разрывов, которые приводят к совершенной потере воздушной подушки и медленному движению в ремонт. Такие суда с поверхностным эффектом описаны в Патентах США Р 5415120 и Р 4392445, вьщанных Дональду Е. Бургу (Donald E.Burg), и Патенте США Р 4523536, выданном Марку X.CMyry (Mark H.Smoot).
Несмотря на наличие таких известных судов с поверхностным эффектом, все еще ясно, что существует необходимость в судне, которое будет сохранять относительно ровное движение и поддерживать воздушную подушку как на гладкой воде, так и на неровной, без использования гибких уплотнений. Кроме того, существует необходимость улучшить устойчивость судов с поверхностным эффектом, которые известны неустойчивостью на бурной воде.
Настоящее изобретение относится к судну с поверхностным эффектом, имеющему пару с V-образным сечением корпусов, имеющих выемки для воздушной подушки, которые принимают сжатый воздух для обеспечения эффективного, устойчивого, ровного и скоростного движения. Корпус судна с поверхностным эффектом содержит два катамаранных корпуса, соединенных палубой, причем каждый катамаранный корпус образует продольную конфигурацию. Каждый катамаранный корпус содержит днище, имеющее наружную поверхность, и противостоящие борта, имеющие первый и второй концы, прикрепленные к днищу и отступающие от него вверх, причем борта изогнуты внутрь и соединяются на первом конце, формируя нос судна, и соединяются на втором конце, простирающимся в поперечном направлении транцем. Уступ или, в целом, плоская поверхность отступает внутрь от днища, в целом, перпендикулярно продольному измерению так, что плоскость, образуемая уступом, разделяет каждый катамаранный корпус на две части, при этом носовая часть простирается вперед от плоскости, и часть для расположения воздушной подушки простирается назад от плоскости.
Носовая часть днища содержит первую поверхность и вторую поверхность, которые соединены между собой, формируя V-образную конфигурацию, простирающуюся от точки, расположенной вблизи носа, до уступа. Гребень Vобразной конфигурации образует киль носовой части. Первая и вторая поверхности каждая образует угол к горизонтальной плоскости, который является углом килеватости корпуса. Поперечное сечение корпуса, в целом, перпендикулярное продольному измерению, образует угол килеватости, лежащий в пределах 45-65°. Угол килеватости уменьшается до менее чем 25° там, где он образован пересечением уступа и днища носовой части.
Часть днища, где расположена воздушная подушка, имеет сформированную в ней выемку, простирающуюся внутрь от наружной поверхности днища, включающей уступ, являющийся одной стороной выемки, и выемка простирается назад от уступа к транцу. Выемка ограничивает вторичные секции катамаранного корпуса, которые простираются от уступа до точки, примыкающей к транцу. Средство для образования сжатого воздуха, которое хорошо известно по предшествующему уровню техники, соединено с выемкой для воздушной подушки с воздушным сообщением между ними.
Изобретение, соответственно, содержит предмет производства, обладающий признаками, свойствами и взаимосвязью элементов, которые будут пояснены на примерах далее, и рамки изобретения будут обозначены в формуле изобретения.
Для более полного понимания сущности и целей изобретения будут делаться ссылки на следующее подробное описание, приведенное в связи с прилагаемыми чертежами, на которых:
фиг. 1 изображает вид в перспективе корпуса судна с поверхностным эффектом, соответствующего настоящему изобретению;
фиг. 2 - вид снизу в плане варианта воплощения изобретения, показанного на фиг. 1;
фиг. 3 - правильный вертикальный вид сбоку корпуса с поверхностным эффектом;
фиг. 4 - вертикальный вид сечения, сделанного по линии 4-4 на фиг. 2;
фиг. 5 - вертикальный вид сечения, сделанного по линии 5-5 на фиг. 2;
фиг. 6 - вертикальный вид сечения, сделанного по линии 6-6 на фиг. 2;
фиг. 7 - вертикальный вид сечения, сделанного по линии 7-7 на фиг. 2;
фиг. 8 - вертикальный вид сечения, сделанного по линии 8-8 на фиг. 2;
фиг. 9 - вертикальный вид сечения, сделанного по линии 9-9 на фиг. 2;
фиг. 10 - вертикальный вид сечения, сделанного по линии 10-10 на фиг. 2.
Одинаковые ссылочные номера относятся к одинаковым частям на нескольких видах, показанных на чертежах.
Предпочтительный вариант выполнения корпуса судна с поверхностным эффектом показан на фиг. 1-10, на которых судно с поверхностным эффектом, в целом, обозначено позицией 10. Обратившись сначала к фиг. 1, можно видеть, что корпус 10 судна содержит пару катамаранных корпусов 12, которые соединены друг с другом палубой 14.
Как показано на фиг. 2, каждый катамаранный корпус имеет продольное измерение А и содержит днище 16, которое имеет наружную поверхность 18, пару противостоящих бортов 20, которые прикреплены к днищу 16 и отступают от него вверх. По замыслу этого описания, ребро 22 ограничивает линию крепления бортов 20 к днищу 16. Первые концы 24 каждого борта 20 соединены, формируя нос 26, и вторые концы 28 соединены друг с другом транцем 30, простирающимся в поперечном направлении между ними. Уступ 32, который лучше виден на фиг. 3 и 8, простирается внутрь от днища 12, в целом, перпендикулярно продольному измерению А. Как видно на фиг. 2, уступ 32 лежит в плоскости В, которая разграничивает носовую часть 34, выступающую вперед, включая нос 26, и часть 36 для расположения воздушной подушки, простирающуюся назад от указанной плоскости и включающую транец 30. В предпочтительном варианте воплощения изобретения, носовая часть 34 составляет 50% от общей длины судна от носа 24 до транца 30, т.с.уступ 32, в целом, находится в срединной точке между носом 26 и транцем 30. В других вариантах воплощения изобретения уступ 32 может располагаться между 42 и 80% продольной длины судна 10 при измерении от носа 26, и это вес же обеспечит создание судна с допустимыми характеристиками. Носовая часть 34 днища 16 содержит первую поверхность 38 и вторую поверхность 40, которые соединены вдоль киля 42, формируя V-образную конфигурацию. Каждая поверхность 38 и 40 формирует угол С к горизонтальной плоскости, причем угол С образован как угол килеватости корпуса. В сечении днища 16 вблизи носа 26, как показано на фиг. 5, угол С, предпочтительно, составляет 55°, однако в других вариантах воплощения изобретения угол С вблизи носа 26 может лежать в пределах от 30 до 65° и все же будет обеспечивать удовлетворительную работу. В предпочтительном варианте воплощения изобретения угол С постепенно уменьшается до 16-20° у транца 30, т.е. до угла С' на фиг. 8. В других вариантах воплощения изобретения угол С может лежать в пределах от 25 до 0° и все же будет действовать удовлетворительно.
Часть 36 днища 16 для воздушной подушки имеет сформированную в ней выемку 44 для воздушной подушки, которая простирается внутрь от наружной поверхности 18 днища 16 и простирается назад, до точки, лежащей вблизи транца 30. Выемка 44 ограничена уступом 32 на ее переднем конце, наклонными сторонами 46 выемки, которые простираются назад к транцу 30, и наклоненной вниз верхней поверхностью 48, которая в описанном варианте воплощения изобретения суживается до нуля, как показано на фиг. 9 и 10. В других вариантах воплощения изобретения выемка 44 для воздушной подушки может иметь много различных конфигураций, которые хорошо известны по предшествующему уровню техники, однако показанная конфигурация является одним из примеров, который работает эффективно. Стороны 46 выемки и борта 20 катамаранного корпуса 12 формируют пару вторичных секций 50 катамаранного корпуса, которые простираются от уступа 32 до транца 30. Каждая вторичная секция 50 катамаранного корпуса имеет сформированный на ней стабилизатор, который простирается, в целом, по длине вторичной секции 46 катамаранного корпуса. В предпочтительном варианте воплощения изобретения длина выемки 44 (продольная длина сторон 46 выемга) больше поперечной ширины (измерение поперек судна) выемки 44 при измерении расстояния между килями 52 под прямыми углами к продольному измерению А.
В предпочтительном варианте воплощения изобретения стабилизаторы 52 простираются от точек, лежащих вблизи транца, до точек, лежащих спереди от уступа 32, на поверхность 18 днища носовой части 34, причем точка, лежащая спереди от уступа, расположена на расстоянии от уступа, которое лежит в пределах от 2,9 до 7,1% общего продольного измерения судна 10. В предпочтительном варианте воплощения изобретения стабилизаторы 52 простираются за уступ на расстояние, составляющее 5% общего продольного измерения судна 10, например, на судне длиной 30,5 м стабилизаторы 52 будут простираться за уступ 32 на 1,525 м. Протяженность стабилизаторов 52 за уступ более 5% ухудшает характеристики движения судна без получения повышенной защиты выемки 44 для воздушной подушки. Вертикальные размеры стабилизатора 52, измеренные, в целом, по нормали к корпусу, предпочтительно, составляют от 0,5 до 1% от общего продольного измерения корпуса судна 10 и отступают от поверхности 18 днища, например, приблизительно на 9-12 дюймов (22,86-30,48 см) для судна 10, имеющего продольное измерение, составляющее 30,5 м.
Часть каждого стабилизатора 52, которая находится на дальнем от судна 10 конце стабилизатора, содержит килевую часть 54 стабилизатора. Килевые части 54 каждого стабилизатора 52 лежат, в целом, в одной плоскости друг с другом и, в целом, в одной плоскости с частью киля 42 носовой части 34 корпуса 10, которая находится вблизи уступа 32.
Средство для выработки сжатого воздуха, показанное в целом позицией 58, предпочтительно. установлено внутри судна 10 и соединено каналом 60 с выходными отверстиями 62, сформированными в верхней поверхности 48 выемки 44. Средства 58 для подачи воздуха под давлением хорошо известны и могут применяться как отдельные элементы, как показано на фиг. 3, или может использоваться единый элемент, который соединен с каждым выходным отверстием 62 удлиненными каналами 60. Средства могут приводиться в действие собственными двигателями или они могут приводиться в действие мощностью, отводимой от бортовых двигателей.
Корпус 10 с поверхностным эффектом может быть выполнен из стекловолокна, синтетических смол, композитных материалов, алюминия, стали или любого другого пригодного для этой цели материала. Лодки или суда, построенные с использованием описанной конструкции корпуса с поверхностным эффектом могут применяться с любым двигателем, включая стандартные навесные двигатели для меньших лодок и большие бортовые бензиновые или дизельные двигатели или турбинные двигатели для больших судов. Количество мощности, требуемой для работы такого судна, будет значительно меньшим, чем количество мощности, требуемое для обычной лодки или судна.
Таким образом, было изложено описание предпочтительной конструкции корпуса 10 с поверхностным эффектом согласно этому изобретению, однако следует помнить, что это лишь предпочтительный вариант воплощения изобретения. Внимание не привлекается к описанию использования корпуса 10 с поверхностным эффектом. Несомненно, много различных дополнительных конструкций может устанавливаться на корпусе 10 в зависимости от предназначения судна, включая (но не ограничиваясь этим) использование в качестве гоночного судна, яхты для развлечений и грузового и/или пассажирского транспорта.
Корпус 10 с поверхностным эффектом, описанный ниже, относится к корпусу 10, имеющему продольное измерение, составляющее 100 футов (30,5 м). Могут быть построены корпуса 10 различных размеров с, в целом, пропорциональными измерениями, однако эти измерения могут приспосабливаться средним специалистом в данной области техники в зависимости от специфического применения, для которого предназначено судно с использованием корпуса 10 с поверхностным эффектом. Корпус 10 с поверхностным эффектом не содержит каких-либо гибких уплотнений, что устраняет связанные с ними проблемы, такие как неровное движение, большой объем текущего ремонта, проблемы управления, высокое сопротивление волн (имеются в виду суда с гибкими уплотнениями, для которых требуются большие энергетические затраты для подъема на подушке и подъема на волну, чего не требуется, когда судно лежит на подушке). Корпус 10 с поверхностным эффектом является катамараном со спаренными корпусами, каждый из которых имеет подушку с сжатым воздухом, простирающуюся приблизительно на 50% его длины. Каждый корпус 12 имеет носовую часть 34, которая со7 ставляет остальные 50% продольного измерения. Носовая часть 34 каждого катамаранного корпуса 12 имеет V-образное днище 16 с острой входящей кромкой вблизи носа 26, угол килеватости составляет 55°, причем угол килеватости уменьшается до менее 25° вблизи уступа 32, легко создавая динамическую подъемную силу при увеличении скорости судна и судно легко начинает планировать, как это делали лодки без воздушной подушки в течение многих лет. Острая входящая кромочная часть 34 предназначена для отражения набегающих волн как вниз, так и в стороны поступательно вдоль существенной части длины судна. Вода, проходящая под воздушными подушками, в результате этого преобразуется, становясь, по существу, горизонтальной, даже когда судно 10 с поверхностным эффектом действует в суровых морях. Преимущества этой конструкции, которая преобразует набегающие волны до того, как они достигнут частей 36 расположения воздушных подушек корпуса 12, значительны. Гибкие уплотнения, используемые в обычных судах с поверхностным эффектом, не нужны, что устраняет высокие затраты на текущий ремонт и простои для ремонта гибких уплотнений. Без преобразования волн, по существу, до горизонтальной конфигурации, волны ударяют в гибкие уплотнения обычных судов с поверхностным эффектом, вызывая уменьшение объема воздушной подушки и изменения давления в воздушной подушке, что приводит к потребности в дополнительной подъемной силе и, наряду с биением носовой части, эти эффекты являются главными факторами, которые могут приводить к неровному движению. Острая входящая кромка носовой части 34 двух катамаранных корпусов 12 значительно уменьшает килевую качку и образование брызг по сравнению с обычным судном с поверхностным эффектом.
Однако при планировании остается большая часть днища 12 судна, которая остается в контакте с водой, создавая сопротивление. Путем помещения подушки с сжатым воздухом под этой частью корпуса сопротивление значительно уменьшается, поскольку часть 36 расположения воздушной подушки судна 10 с поверхностным эффектом движется по воздуху. Таким образом, корпус 10 с поверхностным эффектом комбинирует динамическую подъемную силу с подъемной силой подушки с сжатым воздухом, что облегчает достижение судном планирования и существенно уменьшает сопротивление, действующее на корпуса 12. Носовая часть 34 корпуса 12 имеет лишь малую погруженную в воду и создающую сопротивление часть, благодаря высокоэффективной подъемной силе, создаваемой носовой частью 34. Подушки с сжатым воздухом которые создают подъемную силу, охватывают большую часть поверхности корпуса, относящейся к части 36 корпуса 12 для размещения воздушной подушки, которая находится в непосредственном контакте с водой, что уменьшает сопротивление. Эта комбинация выигрывает благодаря лучшей динамической подъемной силе и подъемной силе воздушной платформы и создает высокоэффективную конструкцию корпуса, которая ранее не была получена в успешных конструкциях лодок и судов.
Использование сдвоенных корпусов 12, каждый из которых имеет отдельную подушку с сжатым воздухом, увеличивает устойчивость без заметного увеличения сопротивления. Отдельные корпуса и отдельные воздушные подушки создают большую восстанавливающую силу при бортовой качке, что обеспечивает получение судна с поверхностным эффектом, которое не очень чувствительно к расположению центра тяжести. Жесткость и демпфирование при бортовой качке значительно увеличиваются, поскольку каждая воздушная подушка воздействует на разделяющую подушки траверсу, обеспечивая устойчивость при бортовой качке. Пролет между сдвоенными корпусами 12 значительно меньше, чем пролет обычного судна с поверхностным эффектом такой же ширины. Такое широкое разнесение корпусов обычного судна с поверхностным эффектом приводит к большому весу судна, поскольку широкое разнесение корпусов требует очень значительного усиления конструкции. Сдвоенные корпуса 12 также увеличивают эффективность работы при любых скоростях, по сравнению с конструкцией судна с поверхностным эффектом с одной подушкой, которое может эффективно работать только на одной скорости. Улучшение эффективности также происходит благодаря выемкам для воздушных подушек, которые имеют продольное измерение, которое значительно больше поперечного измерения.
Распространение выемки 44 для воздушной подушки слишком далеко вперед уменьшает динамическую подъемную силу и открывает выемку 44 для воздушной подушки, что в результате потребует использования гибкого экрана как у обычных судов с поверхностным эффектом предшествующего уровня техники. Расположение начала выемки 44 для воздушной подушки слишком далеко от носа 26 значительно увеличит сопротивление. Было обнаружено, что 50-процентная носовая часть 34, скомбинированная с 50-процентной частью 36 для воздушной подушки, будет предпочтительным вариантом выполнения корпуса 10 с поверхностным эффектом.
Выемка 44 для воздушной подушки должна быть защищена так, чтобы вода не проникла в выемку 44, или чтобы недопустимый объем воздуха не выходил вперед. Острая входящая кромка, которая постепенно переходит в угол килеватости, который меньше 25°, отражает набегающие волны как вниз, так и в стороны и преобразует поверхность воды, по мере ее при9 ближения к выемке 44 для воздушной подушки, в, по существу, горизонтальный поток. Стабилизаторы 52, которые простираются вперед далее выемки 44 для воздушной подушки, экранируют выемку 44 для воздушной подушки, предотвращая утечку из нее воздуха и поступление воды в выемку 44 так, что воздушная подушка поддерживается в необходимом состоянии.
Таким образом, будет видно, что цели, изложенные выше и поясненные предшествующим описанием, эффективно достигаются и, поскольку некоторые изменения могут быть внесены в предмет изобретения без отхода от рамок изобретения, предполагается, что все предметы, содержащиеся в приведенном выше описании или показанные на сопутствующих чертежах, должны рассматриваться в иллюстративном, а не ограничивающем смысле.
Также следует понимать, что нижеследующая формула изобретения предназначена охватить все общие и специфические признаки изобретения, описанные здесь, и все формулировки рамок изобретения, которые являются предметом языка, должны лежать в их пределах.

Claims (6)

  1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
    1. Корпус судна с поверхностным эффектом, содержащий:
    два катамаранных корпуса, соединенных палубой, причем каждый катамаранный корпус образует продольное измерение;
    каждый катамаранный корпус содержит днище, имеющее наружную поверхность, противостоящие борта, прикрепленные к днищу и отступающие от него вверх, и транец, соединяющий борта, прикрепленный к днищу и отступающий от него вверх, уступ, простирающийся внутрь от днища, в целом перпендикулярно продольному измерению, причем уступ лежит в плоскости, проходящей через корпус, в целом, поперек продольного измерения, разграничивая носовую часть, простирающуюся вперед от плоскости, и часть расположения воздушной подушки, простирающуюся назад от плоскости;
    носовая часть днища каждого катамаранного корпуса содержит первую поверхность и вторую поверхность, соединенные для образования V-образной конфигурации, которая простирается от точки, расположенной вблизи носа, до уступа, при этом линия, формируемая пересекающимися поверхностями, образует киль носовой части, каждая первая и вторая поверхность образует угол к горизонтальной плоскости, проходящей через киль, причем угол в поперечном сечении вблизи носа составляет, по меньшей мере, 45°, угол уменьшается до менее 25° у уступа;
    часть для расположения воздушной подушки днища каждого катамаранного корпуса имеет сформированную в ней выемку, причем выемка простирается внутрь от наружной поверхности днища, и выемка простирается назад от уступа до точки, расположенной вблизи транца, причем выемка образует вторичные секции катамаранного корпуса, простирающиеся от уступа до транца;
    средство для получения сжатого воздуха, соединенное с выемкой для воздушной подушки с воздушным сообщением между ними.
  2. 2. Корпус судна с поверхностным эффектом по п.1, в котором носовая часть каждого катамаранного корпуса имеет продольное измерение от носа до уступа, которое лежит в пределах от 35 до 80% продольной длины катамаранного корпуса от носа до транца.
  3. 3. Корпус судна с поверхностным эффектом по п.1, в котором угол уменьшается с 55° вблизи носа до 20° или менее у уступа.
  4. 4. Корпус судна с поверхностным эффектом по п.1, содержащий стабилизатор, простирающийся вниз от каждой вторичной секции катамаранного корпуса, причем стабилизатор простирается от точки, расположенной вблизи транца, до точки, расположенной спереди от уступа, при этом точка спереди от уступа расположена на расстоянии от уступа, которое лежит в пределах от 2,9% до 7,1% общего продольного измерения судна.
  5. 5. Корпус судна с поверхностным эффектом по и. 4, в котором каждый стабилизатор содержит килевую часть, причем килевые части каждой секции указанного катамаранного корпуса лежат, в целом, в одной плоскости друг с другом и, в целом, в одной плоскости с килем носовой части корпуса вблизи уступа.
  6. 6. Корпус судна с поверхностным эффектом по п.1, содержащий катамаранные корпуса, имеющие продольные оси, которые, в целом, параллельны друг другу, и катамаранные корпуса разнесены друг от друга.
EA199800841A 1996-03-21 1997-03-06 Корпус судна с поверхностным эффектом EA000340B1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/620,117 US5570650A (en) 1996-03-21 1996-03-21 Surface effect vessel hull
PCT/US1997/003390 WO1997034796A1 (en) 1996-03-21 1997-03-06 Surface effect vessel hull

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA199800841A1 EA199800841A1 (ru) 1999-02-25
EA000340B1 true EA000340B1 (ru) 1999-04-29

Family

ID=24484651

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA199800841A EA000340B1 (ru) 1996-03-21 1997-03-06 Корпус судна с поверхностным эффектом

Country Status (22)

Country Link
US (1) US5570650A (ru)
EP (1) EP0898543B1 (ru)
JP (1) JP4050319B2 (ru)
KR (1) KR100540335B1 (ru)
CN (1) CN1071665C (ru)
AT (1) ATE232807T1 (ru)
AU (1) AU705766B2 (ru)
BR (1) BR9709294A (ru)
CA (1) CA2249242C (ru)
DE (1) DE69719183T2 (ru)
DK (1) DK0898543T3 (ru)
EA (1) EA000340B1 (ru)
EE (1) EE03558B1 (ru)
ES (1) ES2193354T3 (ru)
HK (1) HK1019218A1 (ru)
IL (1) IL126302A0 (ru)
NO (1) NO984400L (ru)
NZ (1) NZ331956A (ru)
PL (1) PL328945A1 (ru)
PT (1) PT898543E (ru)
TR (1) TR199801873T2 (ru)
WO (1) WO1997034796A1 (ru)

Families Citing this family (44)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5570650A (en) * 1996-03-21 1996-11-05 Harley; Howard D. Surface effect vessel hull
US6901873B1 (en) 1997-10-09 2005-06-07 Thomas G. Lang Low-drag hydrodynamic surfaces
GB2340080B (en) * 1998-07-29 2001-10-31 Leslie Dilks Jet engine powered boats
US6125781A (en) * 1998-07-31 2000-10-03 White; Ralph Fern Tunnel-hulled boat
GB2350820B (en) * 1999-06-08 2002-01-23 William Francis Pentecost Stable tunnel hull
US6176190B1 (en) 1999-07-12 2001-01-23 John Ozga Suspension system for a speed boat
US6293216B1 (en) 1999-11-16 2001-09-25 Bruce R. Barsumian Surface effect ship (SES) hull configuration having improved high speed performance and handling characteristics
US6604478B2 (en) 1999-11-16 2003-08-12 Bruce R. Barsumian Hull configuration utilizing multiple effects for enhanced speed, range and efficiency
US6293218B1 (en) 2000-08-21 2001-09-25 Ralph Fern White Tunnel-hulled boat
US6406341B1 (en) 2000-11-20 2002-06-18 Hell's Bay Boat Works Co. Shallow draft boat
US6634310B2 (en) * 2002-02-04 2003-10-21 Donald E. Burg High efficiency high speed ship
NO20020867A (no) * 2002-02-22 2003-08-04 Effect Ships Int As Luftputefartøy
US6575106B1 (en) * 2002-04-18 2003-06-10 Advanced Marine Concepts, Llc Air induction system for marine vessel
EP1361152A1 (en) * 2002-05-07 2003-11-12 DK Group N.A. N.V. Air cavity vessel with wedge-shaped cavities, longitudinally offset cavities, and roll control means
EP1361150A1 (en) * 2002-05-07 2003-11-12 DK Group N.A. N.V. Air cavity vessel with wedge-shaped cavities, longitudinally offset cavities, and roll control means
DK1501719T3 (da) * 2002-05-07 2008-06-23 Dk Group N A N V Luftsmurt fartöj med kileformede kaviteter, på langs forskudte kaviteter, og rulningsstyremekanisme samt fremgangsmåde til fremstilling deraf
US6675736B1 (en) 2002-09-12 2004-01-13 Brunswick Corporation Boat having channels formed in its hull
US6983713B1 (en) * 2003-07-23 2006-01-10 M Ship Co., Llc. Powered watercraft
US7143710B2 (en) * 2003-12-11 2006-12-05 Lang Thomas G Low drag ship hull
US6941888B2 (en) * 2003-12-16 2005-09-13 Roshdy George S. Barsoum Hybrid ship hull
US7104209B1 (en) * 2005-03-15 2006-09-12 Bunnell Alicia A Hybridhull boat system
US20060260527A1 (en) * 2005-04-15 2006-11-23 Ackerbloom Robert N Watercraft hull having a constant flow tunnel and corresponding method
US7299764B1 (en) * 2006-05-09 2007-11-27 Davis Wayne N Boat hull
US20070266921A1 (en) * 2006-05-18 2007-11-22 Peter Brady Multi-hull boat
US7497179B2 (en) * 2006-09-15 2009-03-03 Global Maritime Solutions Quadrapod air assisted catamaran boat or vessel
US8122840B2 (en) 2008-07-02 2012-02-28 Harper Justin A Transom stern hull form and appendages for improved hydrodynamics
US8109221B2 (en) * 2008-08-20 2012-02-07 Aspen Power Catamarans Llc Single drive catamaran hull
US8210116B2 (en) * 2009-09-10 2012-07-03 Navatek, Ltd. Watercraft with hull ventilation
KR101054242B1 (ko) 2009-10-19 2011-08-09 오정택 공기 부양 고속 선박
US8800466B1 (en) 2010-06-23 2014-08-12 Navatek, Ltd. Inflatable watercraft with reinforced panels
CN102658816B (zh) * 2012-05-29 2014-09-10 重庆韵涵船舶技术有限公司 无垫升风扇气垫船
US9085290B2 (en) * 2012-05-29 2015-07-21 Chongqing Yunhan Marine Technology Co., Ltd. Hovercraft without lift fan
US9394032B1 (en) * 2012-10-05 2016-07-19 Tige Boats Rear extensions for boats
DE102013013181A1 (de) * 2013-08-07 2015-02-12 Roland Lindinger Formgebundenes Wellensystem zur Widerstandsreduzierung und Erhöhung des Wirkungsgrates des Antriebes / Schraube bei handelsüblichen Schiffsformen (Gleiter / Halbgleiter / Verdränger)
CN103523154A (zh) * 2013-10-30 2014-01-22 青岛科技大学 一种h型减阻船及工作原理
FR3028491A1 (fr) * 2014-11-19 2016-05-20 Daniel Andre Bernard Tollet Navire multicoques a portances hydrodynamique et aerodynamique
CN104943817B (zh) * 2015-07-09 2017-12-01 李峥 一种可提高船舶行进速度的水上滑行装置
US9676450B1 (en) 2016-04-20 2017-06-13 James C. Brignolio Pontoon structure for supporting a boat body
CN106184640B (zh) * 2016-09-18 2018-02-23 江苏科技大学 一种三槽道水面复合快艇
US10160517B1 (en) * 2017-05-04 2018-12-25 Howard D. Harley Watercraft hull with angled keels
US10518843B1 (en) * 2017-10-10 2019-12-31 Morrelli & Melvin Design & Engineering, Inc. Planing hull catamaran for high speed operation in a seaway
CN107719353B (zh) * 2017-11-10 2023-11-28 上海析易船舶技术有限公司 耐波型无垫升风扇气垫船
CN109808827A (zh) * 2019-02-15 2019-05-28 哈尔滨工程大学 一种气泡减阻槽道滑行艇
CN113492946A (zh) * 2021-06-28 2021-10-12 广州船舶及海洋工程设计研究院（中国船舶工业集团公司第六0五研究院） 一种船舶船体型式结构

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR9925E (fr) * 1907-12-23 1909-03-06 Philippe Bunau Varilla Perfectionnement à la construction des navires en vue de réduire la résistance de l'eau à la progression
US1877380A (en) * 1929-11-12 1932-09-13 Edward E Baldwin Marine craft
US3191572A (en) * 1963-08-21 1965-06-29 Wilson Henry Allen Reduced friction hull construction for power boats
US3382833A (en) * 1966-06-08 1968-05-14 Wukowitz Edward High-speed motorboat hull
US3606857A (en) * 1968-06-17 1971-09-21 Charles T Sundquist Marine propulsion systems
US4031841A (en) * 1973-11-23 1977-06-28 Bredt-Kat, Inc. Controlled air film hull for watercraft
US4228752A (en) * 1976-01-02 1980-10-21 Sladek Theodore E Surface effect boat
US5415120A (en) * 1976-11-01 1995-05-16 Burg; Donald E. Multiple hull air ride craft
US4392445A (en) 1976-11-01 1983-07-12 Paulette Renee Burg Flexible bow air ride boat hull
US4587918A (en) * 1976-11-01 1986-05-13 Burg Donald E Fine entry air ride boat hull
US5176095A (en) * 1976-11-01 1993-01-05 Burg Donald E Multiple hull air ride boat
FR2510058A1 (fr) * 1981-07-21 1983-01-28 Vallas Georges Bateau aeroglisseur
US4523536A (en) * 1983-07-01 1985-06-18 Smoot Mark H Energy efficient power driven marine vessel boat
US4574724A (en) * 1984-05-17 1986-03-11 David L. DelNero Boat-hull construction
FR2607098A1 (fr) * 1986-11-24 1988-05-27 Pingon Pierre De Catamaran a effet de surface
US5002004A (en) * 1987-11-11 1991-03-26 Mitsui Engineering & Shipbuilding Co., Ltd. Planing boat
BR8907382A (pt) * 1988-04-19 1991-04-23 Donald E Burg Casco de embarcacao aperfeicoado,membro de proa e membro de vedacao movel posterior
US5570650A (en) * 1996-03-21 1996-11-05 Harley; Howard D. Surface effect vessel hull

Also Published As

Publication number Publication date
ATE232807T1 (de) 2003-03-15
CA2249242A1 (en) 1997-09-25
JP2000506814A (ja) 2000-06-06
DE69719183T2 (de) 2004-06-17
JP4050319B2 (ja) 2008-02-20
EE9800359A (et) 1999-04-15
PT898543E (pt) 2003-07-31
DK0898543T3 (da) 2003-06-10
EE03558B1 (et) 2001-12-17
US5570650A (en) 1996-11-05
KR100540335B1 (ko) 2007-08-21
NZ331956A (en) 1999-01-28
EP0898543A1 (en) 1999-03-03
WO1997034796A1 (en) 1997-09-25
BR9709294A (pt) 2000-01-11
EA199800841A1 (ru) 1999-02-25
EP0898543B1 (en) 2003-02-19
IL126302A0 (en) 1999-05-09
HK1019218A1 (en) 2000-01-28
NO984400L (no) 1998-10-23
KR20000064732A (ko) 2000-11-06
CN1071665C (zh) 2001-09-26
TR199801873T2 (xx) 1998-12-21
ES2193354T3 (es) 2003-11-01
CA2249242C (en) 2001-05-15
EP0898543A4 (en) 1999-09-22
DE69719183D1 (de) 2003-03-27
AU1986797A (en) 1997-10-10
CN1216508A (zh) 1999-05-12
NO984400D0 (no) 1998-09-21
PL328945A1 (en) 1999-03-01
AU705766B2 (en) 1999-06-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EA000340B1 (ru) Корпус судна с поверхностным эффектом
US4393802A (en) Boat hull with underside channel
US5522333A (en) Catamaran boat with planing pontoons
EP0335345B1 (en) Improved hull construction for a swath vessel
EP1406811B1 (en) Powered boat hull
US9038561B2 (en) Planing hull for rough seas
US5191848A (en) Multihull vessels, including catamarans, with wave piercing hull configuration
NZ502407A (en) Hull for high-speed ship with main float and two side floats, with predetermined fineness and length to beam ratios, with all floats remaining under water
KR100415770B1 (ko) 수면 항행기
CA2898346A1 (en) Fast ship
US6116180A (en) Boat
US5794558A (en) Mid foil SWAS
US5645008A (en) Mid foil SWAS
US7337735B2 (en) Hybridhull boat system
JPH04314684A (ja) 複胴船の船体構造
US7497179B2 (en) Quadrapod air assisted catamaran boat or vessel
EP0149603B1 (en) Flexible bow seal air ride boat hull
US6736080B2 (en) Seagoing vessels
US6209470B1 (en) Stable semi-submersible surface effect ship
US20220411020A1 (en) Watercraft
AU564100B2 (en) Flexible bow seal air ride boat hull
CA1092446A (en) Marine craft
WO2003080423A1 (en) Stilted catamaran-type vessel

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): BY MD TJ

MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM AZ KZ KG TM

MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): RU