RU10154U1 - Скоростной катер на подводных крыльях - Google Patents

Abstract

СКОРОСТНОЙ КАТЕР БА ПОДВОДНЫХ КРЫЛЬЯХ

Полезная модель относится к судам, а более точно каса ется скоростного пассажирского катера, используемого также в качестве прогулочного экскурсионного, служебно-разъездного, водного такси и содержащего корпус, двигатель, носовое и кормовое крылья.

Полезная модель обеспечивает снижение перегрузок и килевой качки в условиях эксплуатации на волнении за счет выполнения основного элемента носового крыла, имеющего также выше и диаметрально расположенные вспомогательные элементы, со значительной (до 40°) обратной стреловидностью средней его части, обеспечивающей сглаженный поток по Есему размаху кормового крыла.

При этом, дяя повышения эффективности работы кормового крыла в сглаженном потоке, последнее может быть выполнено разрезным в средней части и снабжено стабилизирующим элементом, расположенным выше ходовой ватерлинии и прикрепленным к внутренним смежным стойкам кормового крыла, Зз.п.ф,6йл.

Description

СКОРОСТНОЙ КАТЕР НА ПОДВОДНЫХ КРЫЛЬЯХ

Полезная модель относится к судам, а более точно, касается скоростного катера на подводных крыльях.

Наиболее успешно данный катер используется как прогулочный, экскурсионный, служебно-разъездной или водное такси в прибрежных районах морей или других открытых водоемах.

Известен катер на подводных крыльях Волга (I), имеющий корпус с разёорным тентовым устройством и крыльевую систещ, состоящую из носового и кормового крыла, причем носовое крыло имеет прям(ую стреловидность в плане и сплошной стабилизатор.

Недостатками указанного катера являются значительные перегрузки и килевая качка в условиях эксплуатации на волнении, обусловленные формой носового крыла, не обеспечивающей сглаживание потока на размахе кормового крыла, а тазсже неудоб- I ства, связанные с хранением и установкой съемных луг и полотнища тентового устройства.

Наиболее близким по конструкции является катер на подводных крыльях, описанный в заявке на полезную модель (2).

Известный катер содержит корпус с рубкой, салон для nacqa жиров, двигатель и крыльевую систеь из носового и кормового j

крыла. Носовое крыло выполнено из 3-х частей, жестко соединенных между собой посредством стоек и кронштейнов. Одна из частей - основная - имеет V - образную форь/у и фиксИ рованные утлы атаки 0° или несколько больше -в средней сущей части ж от 0° до 1° по краям шшла, две другие чйс

- 2 -

тивоположно за носовой кромкой основной части и т-юют фиксированный по всей ширине угол атаки больше, чем у основной части крыла и составляющЕ|й 5 или несколько меньше, при этом максимальная ширина как носового так и кормового крыла равна или несколько меньше ширины В катера, у которого общая длина равна 10-12 м, соотношение длины к ширине В составляет 3,5 , а водоизмещение - 2,6-4,0 т. Корпус катера выполнен из алюминиевого сплава, а рубка из стеклопластика.

Передняя кромка основной части крыла имеет незначительную обратную стреловидность, а задняя ее крогжа прямая.

Недостатками этого катера являются значительные перегрузки и килевая качка в условиях эксплуатации на волнении, обусловленные формой носового крыла, не обеспечивающей сглаживание потока на полном размахе кормового крыла. Отсутствие сглаженного штока на консольных частях кормового крыла приводит к периодическоцг их оголеншо и возникновению пульсжр рующих перегрузок и поперечной неустойчивости катера. Кроме того наличие рубки утяжеляет катер и приводит к необходимости установки двигателя большей мощности.

Целью создания полезной модели является улучшение мореходных качеств,посредством обеспечения большей чувствительности к изменению погружений носового крыла и формированию сглаженного потока по всещу размаху кормового крыла при сохранении условия не превышения разглаха крыльев ширины катера. Улучшение мореходных качеств достигается тем, что в катере на подводных крыльях, содержащем корпус с фальшбортом и мачтовой стойкой, салон для пассажиров и водителя, двигателя, снабженного поворотной колонкой, крьшьевую систе-, му из носового и кормового крыла, состошцего из основно-го несущего элемента и двух вспомогательных, соединенных меж- 3 ду собой посредством стоек и кронштейнов, при этом основной элемент имеет образную форму и фиксированные углы атаки, а два других расположены выше основного элемента диаметрально противоположно за носовой кромкой основного элемента, в соответствии с предлагаемым решением средняя часть основного элемента выполнена со значительной обратной стреловидностью, создающей расширяющийся сглаженный поток по всему размаху кормового крыла, а его консольные части и вспомогательные элементы выполнены прямоугольными или близко прямоугольными в плане. Обратная стреловидность обеспечивает, по сравнению с прямым в планер крылом, больший восстанавливающий момент при увеличении заглубления за счет удаления точки приложения равнодействующей подъемной силы заглубленной части крыла от Ц. Т. катера и меньший восстанавливающий момент при умень : шении заглубления за счет приблшжения точки приложения равнодействующей подъемной силы заглубленной части крыла к Ц.Т. катера. Таким образом повышается чувствительность к изменению погружений носового крыла. Кроме того обратная стреловидность носового крыла формирует сглаженную расширяющуюся волновую впадину (см.рис.2). Это обеспечивает работу кормового крыла в сглаженном потоке по всему размаху, несмотря на то, что погружной размах носового крыла несколько меньше размаха кормового крыла (для судов с крыльевьм устройством, невыходящим за габариты корпуса). Работа кормового крыла в сглаженном потоке по Bcewiy размаху особенно важна для консольных частей кормового крыла, т.к. она обеспечивает максимальный восстанавливающий момент при появлении крена катера. Работа кормового крыла, в т.ч. в малопогруженной зоне, по ъсещ размаху, повышает чувствительность при изменении погружений,что в совокупности с повышением чувствительности носового крыла повышает мореходные качества катера (снижаются перегрузки и килевая качка при движении на волнении), чем достигается цель заявляемой полезной модели.

При этом, как показали испытания катера, наиболее эффективно носовое крыло с обратной стреловидностью, составляющей . Кроме того для обеспечения большей устойчивости движения катера на волнении кормовое крыло может быть выполнено разрезным, состоящим из двух диаметрально противоположно расположенных элементов, прикрепленных к корпусу посредством стоек.

Для обеспечения большей жесткости кормового крыла, состоящего из 2-х элементов и ускорения выхода катера на крылья между

смежными внутренними стойкаш кормового крыла выше ходовой ваI профилированный/ терлинии установлен стабилизирующий элемент, присоединенный к

этим стойкам.

На катере для укрытия в непогоду имеется тентовое устройство. Дтти с намотанным на них полотнищем закреплены на мачтовой стойке. Это упрощает установку тента, т.к. не требуется установка дут и натягивания на них полотнища.

Кроме того, для упрощения швартовки катера с одним водителем, под привальным брусом постоянно установлены надувные кранцы по два с каждого борта.

В дальнейшем полезная модель будет описана подробно в описании со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:

ФИГ.1. - Боковой вид катера

- 4 ФИГ.5. - Разрезное кормовое крыло

ФИГ.6. - Разразное кормовое крыло со стабилизирующим .

Предлагаемый катер содержит корпус I (фиг.1) с фальшбортом 2 и мачтовой стойкой 3, двигатель с поворотной колонкой 4 и крыльевую систещу. состоящую из носового 5 и кормового 6 крыльев. Корпус катера I изготовлен из алюминиевомагниевых сплавов, крылевое устройство из нержавеющей стали. В корпусе катера имеется открытый кокпит, в котором установлены кресла дяя пассажиров и кресло водителя с панелью управления. На мачтовой стойке 3 закреплено тентовое устройство, состоящее из передней 7 и задней 8 дут с закрепленными на них полотнищами. Дуги, впштые в верхнем полотнище тента также закреплены шарнирно;; в нижней точке к фальшборту. В нерабочем состоянии полотнище наматывается на дуги 7 и 8 и прикрепляется к верхней части мачтовой стойки 3. Для установки в рабочее положение передняя дуга откидывается на шарнире к носу катера, а задняя дуга переставляется во втулку, расположенную несколько кормовее. Тент расправляется и закрепляется за пуговицы, установленные на фальшборте.

Под привальным брусом горизонтально установлены надувные кранцы 9 цилиндрической формы, по два кранца с каждого борта. Носовое крыло 5 расположено от Ц.Ш. на расстоянии несколько большем, чем кормовое крыло 6 и несет около 40 нагрузки при полном водоизмещении катера.

Носовое крыло 5 (фиг.2) имеет в плане обратную стреловиддость,соответствующую в конкретном исполнении 35 . Консольные части10 носовоготткрыла; 5 (фиг. 3) и расположенный над ними вспомогательные элементы II выполнены прямоугольными в плане. Более эффективно работает в сглаженном потоке кормовое крыло,выполненное разрезньш (фиг.5), состоящим из левого 12;

- 5 элементом

-и правога 12 элементов прикрепленных к корпусу посредством стоек 14. Дяя обеспечения жесткости кормового крыла и ускорения выхода катера на крылья между внутренними смежными стойками 14 выше ходовой ватерлинии установлен стабилизирующий элемент 15 (фиг.6), работающий только в режиме выхода на крылья.

Размах носового крыла 5 и кормового 6 не превышают ширины В катера. Габаритная длина катера равна 12 м, а соотношение длины к ширине В составляет 4,0. Водоизмещение катера 3,5 т.

Крыльевая схема работает следующим образом: вначале разгона под водой находятся как основной элемент носового крыла 5 . так и вспомогательные элементы II, а также кормовое крыло 6 (при разрезном нормовом крыле его элементы 12,13 и стабилизирующий элемент 15).

При наборе скорости, за счет большего угла атаки вспомогательных элементов II, последние начинают выходить из воды и катер удерживается за счет подъемной силы основного элемента носового крыла. При дальнейшем увеличении скорости выход из воды носового крыла замедляется в связи с уменьшением заглубленной площади, начинается выход из воды кормового крыла (при разрезном крыле - сначала из воды выходит стабилизирующий элемент 15), При достижении эксплуатационной скорости носовое крыло, пересекающее поверашость воды, обеспечивает устойчивую подъемную силу за счет изменения погруженной площади крыла, а кормовое крыло, находящееся в малопогруженной зоне - за счет изменеьшя величины погружения крыла.

При этом кормовое крыло работает в сглаженном потоке от носового крыла, что обеспечивает устойчивое движение катера на волнении.

- 6 - 7 Источники информации:

1.Иконников В.В.,Маскаяик А.И. Особенности проектирования и констрзгкщЕИ судов на подводных крыльях. Л.Судостроение 1987г.

2.Заявка на полезную модель А 93-038544/II/038105/РФ по классу В 63 В 1/28 с приоритетом 27.07.93г.

Claims (4)

1, Скоростной катер на подводных крыльях, содержащий корпус с фальшбортом и мачтовой стойкой, салон для пассажиров и водителя, двигатель, снабженный поворотной колонкой, крыльевую систему из кормового и носового крыла, состоящего из основного элемента, двух вспомогательных, соединенных между собой посредством стоек и кронштейнов, при этом основной элемент имеет V-образную форму и фиксированные углы атаки, а два других расположены выше основного элемента, диаметрально противоположно, за носовой кромкой основного элемента, отличающийся тем, что средняя часть основного элемента выполнена со значительной обратной стреловидностью, создающей сглаженный расширяющийся поток по всему размаху кормового крыла, а его консольные части и вспомогательные элементы выполнены прямоугольными или близко прямоугольными в плане.

2. Катер по п.1, отличающийся тем, что обратная стреловидность средней части основного элемента носового крыла составляет 30 - 35^o.

3. Катер по пп.1 и 2, отличающийся тем, что кормовое крыло выполнено разрезным, состоящим из двух диаметрально противоположно расположенных элементов, прикрепленных к корпусу посредством стоек.

4. Катер по пп.1 - 3, отличающийся тем, что между смежными внутренними стойками кормового крыла выше уровня ходовой ватерлинии установлен дополнительный профилированный стабилизирующий элемент, прикрепленный к этим стойкам.