RU2025390C1

RU2025390C1 - Collapsible catamaran

Info

Publication number: RU2025390C1
Authority: RU
Inventors: Виталий Иванович Святенко; Виктор Григорьевич Лысенко
Original assignee: Виталий Иванович Святенко; Виктор Григорьевич Лысенко
Priority date: 1992-05-15
Filing date: 1992-05-15
Publication date: 1994-12-30

Abstract

FIELD: tourism and sports. SUBSTANCE: catamaran has sail, swivel mast with under-mast unit and bridle, centreboard, rudder and frame with bottles secured to it. Frame has transverse beams and longitudinal beam and two trusses partially embracing the bottles. Each truss has two lower and one upper stringers and frames according to the number of transverse beams fitted with locks for securing the lower stringers which are mounted in wells of bottles and are shifted upwrd relative to axial section of the bottle by height of 1/4 ± 1/12 of the diameter of the bottle cross section; upper stringer is located horizontally and is shifted by height exceeding half the diameter of the bottle cross section. Rigidity of the catamaran construction is ensured by braces of the mast and bridle. EFFECT: enhanced reliability. 3 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к парусным судам, используемым для спортивных и прогулочных целей, в частности к разборным катамаранам, плавучесть которых обеспечивается двумя надувными баллонами. The invention relates to sailing vessels used for sports and pleasure purposes, in particular to collapsible catamarans, the buoyancy of which is ensured by two inflatable balloons.

Известен разборный катамаран, содержащий надувные баллоны, связанные со швертом, поворотной мачтой паруса с подмачтовым узлом и шпрюйтом, концы тросов которого закреплены в точках соединения растяжек мачты на раме, связанной с баллонами и имеющей продольную и поперечные балки с узлами для крепления этих балок к фермам, крепящимся к надувным баллонам и содержащим два нижних и один верхний стрингеры, соединенные между собой носовым и кормовым фиксаторами, и шпангоуты. Known collapsible catamaran containing inflatable balloons associated with a dagger, a rotary mast of the sail with mast mast assembly and sprite, the ends of the cables of which are fixed at the connection points of the mast extensions on the frame connected to the cylinders and having longitudinal and transverse beams with nodes for attaching these beams to trusses attached to inflatable balloons and containing two lower and one upper stringers, interconnected by bow and stern retainers, and frames.

Недостатком такого катамарана является то, что он обладает слабой жесткостью конструкции при воздействии сильной боковой волны и неудовлетворительной комфортабельностью. The disadvantage of such a catamaran is that it has a weak structural rigidity when exposed to a strong side wave and poor comfort.

Цель изобретения - повышение жесткости конструкции катамарана и комфортабельности его эксплуатации. The purpose of the invention is to increase the rigidity of the structure of the catamaran and the comfort of its operation.

Это достигается тем, что количество шпангоутов в каждой форме равно количеству поперечных балок указанной рамы, при этом каждый шпангоут выполнен с узлами крепления его к нижним стрингерам фермы, нижние стрингеры расположены в горизонтальной плоскости, смещенной от горизонтального осевого сечения надувного баллона вверх на высоту равную 1/4±1/12 диаметра поперечного сечения надувного баллона, а верхний стрингер каждой фермы смещен относительно горизонтального осевого сечения баллона на высоту, величина которой больше 1/2 диаметра поперечного сечения надувного баллона катамарана. This is achieved by the fact that the number of frames in each form is equal to the number of transverse beams of the specified frame, and each frame is made with attachment points to the lower stringers of the truss, the lower stringers are located in a horizontal plane, offset from the horizontal axial section of the inflatable balloon up to a height equal to 1 / 4 ± 1/12 of the cross-sectional diameter of the inflatable balloon, and the upper stringer of each truss is offset relative to the horizontal axial section of the balloon to a height greater than 1/2 of the cross-sectional diameter cross section of an inflatable balloon catamaran.

Кроме того, каждый шпангоут выполнен из П-образного профиля, содержащего две полки и стенку, перпендикулярную к этим полкам, а каждый узел крепления шпангоута выполнен со стальной лентой, одной концевой частью жестко закрепленной на стенке П-образного профиля опорного конца шпангоута, и с П-образной скобой, имеющей перекладину и опорные концевые части, шарнирно закрепленные на полках П-образного профиля опорного конца шпангоута, снабженного цилиндрической опорой, посредством которой он установлен на нижнем стрингере, причем указанная опора выполнена радиусом, равным внешнему радиусу поперечного сечения нижнего стрингера фермы. Другой конец стальной ленты присоединен к перекладине П-образной скобы, а эта перекладина выполнена с возможностью фиксирования на стенке П-образного профиля опорной части шпангоута под углом 3...8^о к плоскости, проходящей через точки шарнирного крепления П-образной скобы к касательно внешней по отношению к надувному баллону поверхности нижнего стрингера.In addition, each frame is made of a U-shaped profile containing two shelves and a wall perpendicular to these shelves, and each frame mounting unit is made with steel tape, one end part of which is rigidly fixed to the wall of the U-shaped profile of the supporting end of the frame, and A U-shaped bracket having a crossbeam and supporting end parts pivotally mounted on the shelves of the U-shaped profile of the supporting end of the frame provided with a cylindrical support, by means of which it is mounted on the lower stringer, wherein said The ora is made with a radius equal to the outer radius of the cross section of the lower stringer of the farm. The other end of the steel strip is attached to the crossbar of the U-shaped bracket, and this crossbar is made with the possibility of fixing on the wall of the U-shaped profile of the supporting part of the frame at an angle of 3 ... 8 ^about to the plane passing through the points of hinging the U-shaped bracket to the tangent the surface of the lower stringer external to the inflatable balloon.

Кроме того, подмачтовый узел выполнен с металлическим элементом, имеющим шаровую опору для мачты, глухой канал, ориентированный своей осью по продольной оси этого элемента, и два перекрещивающихся канала для продольной и одной из поперечных балок рамы, а шпрюйт выполнен с опорной втулкой для крепления к ней концов тросов и с втулкой, имеющей сквозной канал и резьбу в его верхней части, нижняя часть этой втулки закреплена на опорной втулке с возможностью вращения вокруг вертикальной оси, при этом шпрюйт соединен с подмачтовым узлом шпилькой. In addition, the pre-mast assembly is made with a metal element having a spherical support for the mast, a blind channel oriented with its axis along the longitudinal axis of this element, and two intersecting channels for the longitudinal and one of the transverse beams of the frame, and the sprite is made with a support sleeve for mounting to the ends of the cables and with a sleeve having a through channel and a thread in its upper part, the lower part of this sleeve is mounted on a support sleeve with the possibility of rotation around a vertical axis, while the sprite is connected to the pin mast assembly .

На фиг. 1 изображена конструкция одной из ферм рамы катамарана с баллоном; на фиг.2 - замок крепления нижнего стрингера к шпангоуту; на фиг.3 - подмачтовый узел со шпрюйтом. In FIG. 1 shows the design of one of the trusses of the catamaran frame with a balloon; figure 2 - lock attaching the lower stringer to the frame; figure 3 - submast node with sprite.

Надувной баллон 1 разборного катамарана (см. фиг.1) частично охвачен фермой рамы, образованной шпангоутами, двумя нижними стрингерами 2 и одним верхним стрингером 3. Нижние стрингеры 2 закреплены с помощью замков крепления 4, установленных на шпангоутах 5, выполненных из П-образного профиля, концы всех стрингеров закреплены на носовом и кормовом фиксаторах 6 и 7 соответственно. Два нижних стрингера фермы входят в карманы 8, прикрепленные к надувным баллонам так, чтобы обеспечивать их надежное соединение. Карманы состоят из нескольких секций и охватывают свободные части нижних стрингеров. Нижние 2 и верхние 3 стрингеры состоят из нескольких отрезков цилиндрических труб, соединенных между собой. An inflatable balloon 1 of a collapsible catamaran (see Fig. 1) is partially covered by the frame farm formed by frames, two lower stringers 2 and one upper stringer 3. The lower stringers 2 are fixed using fastening locks 4 mounted on frames 5 made of a U-shaped profile, the ends of all stringers are fixed on the bow and stern locks 6 and 7, respectively. Two lower stringers of the truss are included in pockets 8 attached to inflatable balloons so as to ensure their reliable connection. Pockets consist of several sections and cover the free parts of the lower stringers. The lower 2 and upper 3 stringers consist of several pieces of cylindrical pipes interconnected.

Замок крепления нижнего стрингера 2 к шпангоуту 4 (см. фиг.2) выполнен в виде стальной ленты 9, одним концом жестко закрепленной на пластине П-образного профиля опорного конца шпангоута 5, другим концом - на перекладине П-образной скобы 10, опорные концы которой шарнирно закреплены на параллельных ребрах жесткости П-образного профиля шпангоута 5, торцы которого ограничены цилиндрической опорой на стрингер 11 с радиусом опоры, равным внешнему радиусу нижнего стрингера 2. The lock attaching the lower stringer 2 to the frame 4 (see figure 2) is made in the form of a steel tape 9, one end rigidly fixed to the plate of the U-shaped profile of the supporting end of the frame 5, the other end - on the crossbar of the U-shaped bracket 10, supporting ends which is pivotally mounted on parallel stiffeners of the U-shaped profile of the frame 5, the ends of which are bounded by a cylindrical support on the stringer 11 with a support radius equal to the outer radius of the lower stringer 2.

Подмачтовый узел выполнен в виде металлической детали 12 с шаровой опорой мачты (см. фиг.3), с глухим резьбовым соединением 13 на продольной оси и двумя непересекающимися взаимно перпендикулярными отверстиями 14, 15 для продольной и поперечной балок рамы катамарана. Шпрюйт выполнен в виде опорной втулки 16, на которой закреплены концы тросов 17, и втулки 18 со сквозным отверстием, верхняя часть которой снабжена резьбой, а нижняя предназначена для закрепления на опорной втулке 16 с возможностью вращения вокруг оси, перпендикулярной горизонтальной плоскости опорной втулки 16, при этом соединение подмачтового узла со шпрюйтом конструктивно выполнено в виде шпильки 19 с резьбой. Эта шпилька проходит через вертикальные отверстия в поперечной и продольной балках, проходящих через отверстия 15 и 14 соответственно. The mast-mast assembly is made in the form of a metal part 12 with a ball joint of the mast (see Fig. 3), with a blind threaded connection 13 on the longitudinal axis and two disjoint mutually perpendicular holes 14, 15 for the longitudinal and transverse beams of the catamaran frame. The sprite is made in the form of a support sleeve 16, on which the ends of the cables 17 are fixed, and a sleeve 18 with a through hole, the upper part of which is threaded, and the bottom is designed to be mounted on the support sleeve 16 with the possibility of rotation around an axis perpendicular to the horizontal plane of the support sleeve 16, wherein the connection of the mast-mast assembly with the sprite is structurally made in the form of a threaded rod 19. This hairpin passes through vertical holes in the transverse and longitudinal beams passing through holes 15 and 14, respectively.

Рама катамарана собрана из поперечных и продольной балок и двух ферм, каждая из которых собирается из двух нижних стрингеров 2, одного верхнего стрингера 3 и шпангоутов 5 с замками крепления 4. Нижние стрингеры 2 вставляются в карманы баллонов 8 и размещаются по образующей горизонтального сечения баллона, параллельного его осевому сечению и смещенного вверх относительно осевого сечения на высоту 1/4±1/12 диаметра поперечного сечения баллона 1. Часть верхнего стрингера 3 расположена горизонтально и смещена вверх относительно осевого сечения баллона на высоту, превышающую 1/2 диаметра поперечного сечения баллона 1. Две фермы рамы катамарана соединены между собой поперечными и продольной балками, подмачтовым узлом и шпрюйтом с растяжками. При этом часть рамы катамарана, где находится экипаж (трамплин), расположена горизонтально и приподнята над поверхностью баллонов. The frame of the catamaran is assembled from transverse and longitudinal beams and two trusses, each of which is assembled from two lower stringers 2, one upper stringer 3 and frames 5 with fastening locks 4. The lower stringers 2 are inserted into the pockets of the cylinders 8 and placed along the generatrix of the horizontal section of the cylinder, parallel to its axial section and shifted upward relative to the axial section to a height of 1/4 ± 1/12 of the diameter of the cross section of the cylinder 1. Part of the upper stringer 3 is horizontal and shifted upward relative to the axial section of the ba of the balloon to a height exceeding 1/2 of the diameter of the cross-section of the cylinder 1. The two trusses of the catamaran frame are interconnected by transverse and longitudinal beams, a mast-mast assembly and a sprite with extensions. At the same time, part of the catamaran frame, where the crew is located (springboard), is located horizontally and raised above the surface of the cylinders.

Экспериментально установлено, что такое расположение фермы относительно баллона является оптимальным, так как обеспечивает, с одной стороны, жесткость баллона к его изгибам в горизонтальной и вертикальной плоскостях и тем самым увеличивает скорость движения катамарана, с другой стороны, улучшает комфортабельность обитания, поскольку трамплин не заливается водой при встречной волне. Одновременно увеличивается безопасность и мореходность, поскольку ферма рамы частично охватывает баллон и предотвращает отрыв баллона при сильных ударах боковой волны. It was experimentally established that such a location of the truss relative to the balloon is optimal, since it provides, on the one hand, the rigidity of the balloon to its bends in the horizontal and vertical planes and thereby increases the speed of the catamaran, on the other hand, improves the comfort of living, as the springboard does not flood water in the oncoming wave. At the same time, safety and seaworthiness are increased, since the frame truss partially covers the cylinder and prevents the balloon from breaking off during strong side-wave impacts.

Если же разместить нижние стрингеры 2 относительно горизонтального осевого сечения баллона на высоте менее 1/4-1/12 диаметра баллона, то под действием вертикальной составляющей силы тяжести экипажа и груза увеличивается вероятность отрыва карманов 8 от баллонов 1, т.е. снижается безопасность. If you place the lower stringers 2 relative to the horizontal axial section of the cylinder at a height of less than 1 / 4-1 / 12 of the diameter of the cylinder, then under the influence of the vertical component of the gravity of the crew and cargo, the probability of tearing pockets 8 from cylinders 1 increases, i.e. reduced security.

При размещении нижних стрингеров 2 относительно горизонтального осевого сечения баллона на высоте более 1/4±1/12 диаметра поперечного сечения баллона 1 под действием сильных ударов боковой волны увеличивается вероятность отрыва баллона от фермы рамы катамарана, что недопустимо. Таким образом, оптимальным является смещение нижних стрингеров относительно осевого сечения баллона на высоту 1/4±1/12 диаметра поперечного сечения баллона 1. When placing the lower stringers 2 relative to the horizontal axial section of the cylinder at a height of more than 1/4 ± 1/12 of the diameter of the cross-section of the cylinder 1 under the influence of strong impacts of the side wave, the probability of separation of the cylinder from the truss frame of the catamaran increases, which is unacceptable. Thus, the optimum is the displacement of the lower stringers relative to the axial section of the container to a height of 1/4 ± 1/12 of the diameter of the cross-section of the container 1.

Присоединение нижнего стрингера 2 к шпангоуту 5 осуществляется с помощью замка крепления 4, стальная лента 9 которого охватывает нижний стрингер 2. Защелкивание замка крепления 4 осуществляется П-образной скобой 10, которую прижимают к пластине П-образного профиля шпангоута 5 и заводят на угол 3-8^о за плоскость максимального натяжения ленты 9, проходящей через точки шарнирного закрепления П-образной скобы на шпангоуте касательно внешней по отношению к баллону поверхности нижнего стрингера. Этот угол определен экспериментально, при нем обеспечивается надежное соединение стрингера и шпангоута и невозможность самопроизвольного открывания замка крепления 4. Цилиндрическая опора на стрингер 11 (см. фиг.3) с радиусом опоры, равным внешнему радиусу нижнего стрингера, распределяет равномерно силовую нагрузку со стороны П-образного шпангоута на стрингер и увеличивает надежность всей конструкции катамарана.Attaching the lower stringer 2 to the frame 5 is carried out using the fastener lock 4, the steel tape 9 of which covers the lower stringer 2. The fastening of the fastener 4 is latched by a U-shaped bracket 10, which is pressed against the plate of the U-shaped profile of the frame 5 and brought into the corner 3- 8 ^about the plane of maximum tension of the tape 9 passing through the points of hinging of the U-shaped bracket on the frame with respect to the surface of the lower stringer external to the balloon. This angle is determined experimentally, it provides a reliable connection of the stringer and the frame and the impossibility of spontaneous opening of the mounting lock 4. The cylindrical support on the stringer 11 (see Fig. 3) with a support radius equal to the outer radius of the lower stringer distributes uniformly the power load from the side P -shaped frame on the stringer and increases the reliability of the entire structure of the catamaran.

При монтаже рамы катамарана две фермы с баллонами 1 соединяются поперечными и продольными балками, две из которых проходят через непересекающиеся взаимно-перпендикулярные отверстия 14, 15 в подмачтовом узле 12, мачта своим нижним концом устанавливается на шаровой опоре, концы растяжек мачты и тросов шпрюйта фиксируются в соответствующих точках рамы катамарана, а их натяжение и регулировка осуществляются путем вращения и фиксации шпильки 19 с резьбой в глухом резьбовом отверстии 13 на продольной оси металлической детали с шаровой опорой мачты 12 и на резьбе верхней части втулки 18 со сквозным отверстием. When mounting the frame of the catamaran, two trusses with cylinders 1 are connected by transverse and longitudinal beams, two of which pass through disjoint mutually perpendicular holes 14, 15 in the pre-mast assembly 12, the mast with its lower end is mounted on the ball joint, the ends of the mast extensions and the springs are fixed the corresponding points of the frame of the catamaran, and their tension and adjustment are carried out by rotating and fixing the stud 19 with a thread in the blind threaded hole 13 on the longitudinal axis of the metal part with a ball bearing mast s 12 and on the thread of the upper part of the sleeve 18 with a through hole.

После завершения сборки катамаран представляет собой конструкцию, жесткость которой в вертикальной плоскости обеспечивается встречной растяжкой мачты и шпрюйта, а в горизонтальной плоскости - надежным соединением нижних стрингеров и шпангоутов с помощью замков крепления и фиксацией одна относительно другой поперечной и продольной балок с помощью подмачтового узла, шпильки 19 и растяжек шпрюйта, стягивающих две фермы рамы катамарана. After completion of assembly, the catamaran is a structure whose rigidity in the vertical plane is ensured by the oncoming extension of the mast and the sprite, and in the horizontal plane, by reliable connection of the lower stringers and frames using fastening locks and fixing one relative to the other transverse and longitudinal beams with the help of a mast-mounted assembly, studs 19 and sprite streamers pulling together two catamaran frame trusses.

Claims

1. A collapsible catamaran containing inflatable balloons connected with a sailboard, a rotatable sail mast with a mast mast and a sprue, the ends of the cables of which are fixed at the connection points of the mast extensions on the frame connected to the cylinders and having longitudinal and transverse beams with nodes for fastening these beams to farms attached to inflatable balloons and containing two lower and one upper stringers, interconnected by bow and stern retainers, and frames, characterized in that the number of frames in each farm is equal to the number the transverse beams of the above frame, with each frame made with its attachment points to the lower stringers of the farm, the lower stringers are located in the horizontal plane, offset from the horizontal axial section of the inflatable balloon up to a height equal to 1/4 ± 1/12 of the cross-sectional diameter of the inflatable balloon and the upper stringer of each of the mentioned trusses is offset relative to the horizontal axial section of the balloon by a height greater than 1/2 of the cross-sectional diameter of the catamaran pressurized balloon.

2. The catamaran according to claim 1, characterized in that each of the frames is made of a U-shaped profile containing two shelves and a wall perpendicular to these shelves, and each of the above frame mounting nodes is made with a steel tape, one end part of which is rigidly fixed on the wall of the U-shaped profile of the supporting end of the frame, and with a U-shaped bracket having a crossbeam and supporting end parts pivotally mounted on the shelves of the U-shaped profile of the supporting end of the frame, equipped with a cylindrical support, by means of which it mounted on the lower stringer, and the specified support is made with a radius equal to the outer radius of the cross section of the lower stringer of the truss, while the other end of the steel tape is attached to the crossbar of the U-shaped bracket, and this crossbar is made with the possibility of fixing on the wall of the U-shaped profile of the supporting part frames at an angle of 3 ... 8 ^o to the plane passing through the points of hinge mounting of the U-shaped bracket relative to the surface of the lower stringer external to the inflatable balloon.

3. The catamaran according to claim 1, characterized in that the mast mast assembly is made with a metal element having a spherical support for the mast, a blind channel oriented with its axis along the longitudinal axis of this element, and two intersecting channels for the longitudinal and one of the transverse beams of the frame, and the sprite is made with a support sleeve for attaching to it the ends of the mentioned cables and with a sleeve having a through channel and a thread in its upper part, and the lower part of this sleeve is mounted on the support sleeve with the possibility of rotation around a vertical axis, while The rack is connected to the submast assembly by a pin.