RU2052363C1 - Судно на воздушной подушке - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к судостроению и касается конструирования судов на воздушной подушке. Сущность заключается в том, что подъемные вентиляторы судна на воздушной подушке расположены внутри башен одной их части из их общего количества, а нижний корпус выполнен с возможностью балластирования водой и полного его погружения. 3 з. п. ф-лы, 9 ил.

Description

Изобретение относится к судостроению.

Известно судно на воздушной подушке, содержащее верхний корпус c судовыми помещениями и капитанским мостиком, соединенный башнями с нижним корпусом, и подъемные вентиляторы.

Недостаток известного судна на воздушной подушке состоит в его узком диапазоне эксплуатации.

Цель изобретения расширение диапазона эксплуатации судна на воздушной подушке.

Это достигается тем, что подъемные вентиляторы расположены внутри башен одной их части из общего количества, а нижний корпус выполнен с возможностью балластирования водой и полного его погружения.

Кроме того, нижний корпус выполнен с водонепроницаемым незаполняемым водой отсеком, имеющим емкости со сжатым воздухом, и с водозаполняемым отсеком, содержащим ячейки и горизонтальные бортовые воздушные каналы. Башни другой их части из общего количества выполнены с закрытыми верхними торцами и сообщены с бортовыми воздушными каналами. Судно может быть выполнено с дополнительными нижними корпусами, соединенными между собой верхним корпусом.

На фиг. 1 схематически изображен корпус судна, выполненного в соответствии с изобретением, вид cбоку с продольным разрезом башен и без верхнего корпуса; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 корпус с таким же разрезом, как и на фиг. 1, но при погруженном положении; на фиг. 4 разрез А-А на фиг. 1 при погруженном положении судна; на фиг. 5 корпус судна, вид сверху в изометрической проекции, с системой сжатого воздуха; на фиг. 6 показано судно в соответствии с изобретением, предназначенное для грузо-пассажирских перевозок, вид сбоку; на фиг. 7 судно для спасательных работ, снимающее корабль с мели, вид сбоку; на фиг. 8 судно для восстановления разлитой нефти, вид сбоку; на фги. 9 судно с дополнительными нижними корпусами в плане.

Корпус судна на воздушной подушке, выполненного в соответствии с изобретением, состоит из полностью погружаемого нижнего корпуса 1 и находящегося над ним верхнего корпуса 10, в котором находятся капитанские мостики, каюты экипажа, вентиляторы, компрессоры, пропеллеры, двигатели, пассажирские каюты и т.д. Судно может выполняться с дополнительными нижними корпусами 14, соединенными между собой корпусом 10. Эти два вертикально установленных друг над другом корпуса соединены башнями 5, 11, которые обеспечивают управление погружением и положением нижнего погружающегося корпуса. Башни 5 выполнены с закрытыми верхними торцами 18, 19 и сообщены с бортовыми воздушными каналами 8 через отсеки 9. Дополнительно башни 11 действуют в качестве воздушных каналов для воздуха, нагнетаемого в воздушную подушку. Когда судно, выполненное в соответствии с изобретением, идет на воздушной подушке, создаваемой над морской поверхностью, оно не отличается заметно от обычного судна. Таким образом, оно может осуществлять все функции, свойственные возможностям судна на воздушной подушке.

Корпус 1 судна может погружаться настолько, насколько позволяет высота башен 5, 11. Максимальная высота башен 5, 11 определяется тем, что центр тяжести судна не может выбираться неразумно высоко. В погруженном состоянии волновая нагрузка на судно сохраняется относительно небольшой. Работа в погруженном положении корпуса 1 облегчается за счет возможности притапливания корпуса водой до тех пор, пока масса судна не станет достаточно высокой, чтобы судно осело в погруженное положение, как показано на фиг. 3, 4, 7 и 8.

Для осуществления этой операции корпус 1 разделен на наполняемый водой отсек и незаполняемый водонепроницаемый отсек 12. Водонепроницаемый отсек 12 служит для размещения баллонов со сжатым воздухом, машинного отделения для погружного движителя и т.д. Конструкции, показанные на фиг. 1-8, включают в себя резервуар сжатого воздуха, расположенный симметрично относительно осевой линии судна. Водозаполняемый отсек корпуса разделен на полностью автономные разделительные ячейки 2а, 2в, 2с, 2d, каждая из которых может заливаться или продуваться отдельно. Разделительные линии проходят вдоль линий центральной симметрии корпуса. Поперек судна возвышается расположенная в промежутке разделительная стенка, находящаяся внутри башен и возвышающаяся до задвижных жалюзи 7. Каждый отсек разделен на небольшие подсекции, которые сообщаются друг с другом только через бортовые воздушные каналы 8. Эти небольшие ячейки 2в-2d необходимы только тогда, когда корпус судна используется для подъема объекта, например севшего на мель судна со скалы, в то время как корпус находится в наклонном положении. В этом режиме сжатый воздух мог бы преждевременно вырываться через эти отверстия в дне, которые благодаря наклонному положению корпуса оказались бы выставленными высоко, если бы размер отдельных ячеек был бы слишком большим.

Наверх каждой ячейки идет труба 13 сжатого воздуха с клапанами 16, которая позволяет осуществлять управление давлением воздуха в ячейке. Когда это требуется, они заливаются, и корпус погружается. На заданной глубине сообщение ячеек с окружающей средой прерывается за счет закрывания задвижных жалюзи 7 башен 11. От этого момента и далее водозаполняемый отсек корпуса, включая башни, образует закрытый разделительный колокол, полностью закрытый сверху, как показано на фиг. 3 и 4.

За счет регулирования давления воздуха наверху башен 11 на соответствующем уровне вода, втекающая в башни, останавливается, и судно на воздушной подушке принимает устойчивое состояние поплавка, поддерживаемое плавучестью башен 11. Основная часть массы судна приходится на плавучесть незалитого водонепроницаемого отсека 12, который почти компенсирует общую массу судна. Таким образом, относительно небольшие объемы башен 11 хорошо уравновешивают при управлении глубиной и степенью погружения корпуса.

Для перевода судна на поверхность давление воздуха в ячейках и башнях 11 увеличивают, за счет чего вода начинает вытекать из отверстий 4, расположенных на дне судна. Когда судно полностью оказывается на поверхности, задвижные жалюзи башен открываются, и прекращается поступление воздуха в ячейки. Вентиляторы воздушной подушки запускаются и судно поднимается в плавающем положении на воздушной подушке. Надуваемый вентиляторами 6 воздух идет вниз вдоль башен 11, разделяется по каналам 8, проходя по бортам нижнего корпуса 1, и выходит к носовой части и корме. Воздух выбрасывается из каналов через отверстия 4, которые располагаются вблизи дна, к юбке 15, окружающей борта судна, и далее в нижнюю часть под судном. С другой стороны каналов 8 из отверстий, расположенных аналогично вблизи дна, воздух поступает в отсеки 2а, 2в, 2с и 2d, из которых вода вытесняется наружу вместе с выходящим воздухом через отверстия в дне.

Для увеличения жесткости корпуса и снижения толщины плит оболочки отсеки в нижнем корпусе 1 разделены на группы ячеек, в которых отдельные ячейки сообщаются друг с другом через отверстия 3, выполненные в самых верхних точках разделительных стенок. На дне судна в центре каждой ячейки располагаются отверстия 4 для втекания и вытекания заполняющей воды, когда судно эксплуатируется в погруженном положении.

Судно эксплуатируется следующим образом.

Воздух из воздушной подушки вытекает через отверстия 4, когда судно эксплуатируется в поднятом на воздушной подушке положении.

Из-за протяженности корпуса 1 судно медленно тонет или всплывает в горизонтальном направлении, тогда как оно резко скользит в наклонном направлении.

В начале фазы погружения юбки судна продуваются от воздуха через клапаны 16, расположенные по бокам и краям, в основном через клапан 16, который удерживается последним над поверхностью. Для устранения полного заполнения юбки водой во время погружения, вызванного эффективным демпфированием боковых перемещений, юбка может быть снабжена в соединении сегмента 20 и боковин юбки 15 воздушной подушки набором карманов 17, способных удерживать воздух во время погружения. Набор карманов 17 поднимает юбку 15 вверх и одновременно отгибает их вместе к той же самой линии с плоским корпусом. С помощью этого приспособления имеется возможность устранить эффект торможения юбки 15. Для эксплуатации системы отдельный незаливаемый отсек, в котором помещаются емкости со сжатым воздухом, не обязательно должен располагаться в корпусе. Поэтому весь корпус состоит из идентичных ячеек 2в-2d, которые не будут полностью заливаться водой во время погружения. Сжатый воздух, необходимый для всплытия, может также вырабатываться непосредственно при всплытии. Однако, поскольку для этого требуется относительно большой объем сжатого воздуха, который надо выработать, недостаток в емкостях со сжатым воздухом может привести к замедлению работы, или возникнет необходимость в компрессоре с очень большой производительностью. Кроме того, судно такого типа может поставить другие проблемы безопасности.

В погружающем корпусе каждая ячейка могла бы предположительно быть разделена на два подотсека с помощью гибкой мембраны (не показана), за счет чего мембрана могла бы подстраиваться под стенки днища ячейки, когда в ячейку нагнетается воздух, и под верхние стенки ячейки, когда ячейка заливается водой. Поэтому весь сжатый воздух воздушной подушки мог бы направляться наружу от воздушной подушки, в то время как мембрана блокирует отверстия ячейки. Приспособление может облегчить также использование иного газа, отличного от воздуха, потому что газ, используемый для управления давлением, никогда не вырывается наружу. Такое устройство может быть чрезвычайно полезным, например, для предотвращения коррозии. Кроме того, обычная профилактика или даже очищение стенок ячеек встречается с трудностями особенно на малых судах, потому что невозможен доступ в ячейки.

Поскольку башни 11 судна на воздушной подушке представляют собой относительно большое сопротивление при крейсерских скоростях судна, эти башни могут быть заменены конструкциями с полыми стенками на тех судах, которые предназначены для очень высоких скоростей, за счет чего форма судна будет напоминать горизонтально расположенную бочку без дна и крыши или коробку с обоими удаленными торцами. Стенки могут быть разделены на отсеки и каналы, которые предназначены для тех же целей, что и башни. Конструкция стенок может истолковываться как башни, которые сплющены, а затем вытянуты, сливаясь друг с другом. За счет этого канал, который проводит воздух к воздушной подушке, может проходить уже в пределах стенки в магистраль, покрывающую всю длину судна, так что горизонтально расположенный канал 8 оказывается полностью избыточным. Отсюда следует, что погружающийся нижний корпус, например, в крейсерах может изготавливаться очень узким. Тогда воздушное трение, а также волновое трение, создаваемые конструкцией стенок, снижаются до части трения от конструкции башни, пока поток поддерживается параллельным стенкам. Однако при небольшом отклонении направления потока наблюдается резкое увеличение трения.

Объем изобретения позволяет применять различные погружающиеся нижние корпуса.

Судна такого типа могут представлять собой недорогую замену вертолетам при поиске и спасении людей на море. Ввиду того, что башни 11 судна расставлены довольно широко друг от друга, мостик верхнего корпуса 10 может размещаться относительно высоко, не приводя к значительной потери устойчивости. Судно такого типа может маневрировать непосредственно над человеком, которого необходимо спасать, как и в случае с вертолетом, Действительно условия спасения не сравнимы с теми, которые созданы вертолетом, но они предпочтительнее тех, которые обеспечены обычным морским спасательным судном. Кроме того, судно преодолевает мели лучше при повышенных скоростях, обладает лучшей устойчивостью и опознаваемостью.

Claims (4)

1. СУДНО НА ВОЗДУШНОЙ ПОДУШКЕ, содержащее верхний корпус с судовыми помещениями и капитанским мостиком, соединенный башнями с нижним корпусом, и подъемные вентиляторы, отличающееся тем, что подъемные вентиляторы расположены внутри башен одной их части из общего количества, а нижний корпус выполнен с возможностью балластирования водой и полного его погружения.

2. Судно по п.1, отличающееся тем, что нижний корпус выполнен с водонепроницаемым не заполняемым водой отсеком, имеющим емкости со сжатым воздухом, и с водозаполняемым отсеком, содержащим ячейки и горизонтальные бортовые воздушные каналы.

3. Судно по пп.1 и 2, отличающееся тем, что башни другой их части из их общего количества выполнены с закрытыми верхними торцами и сообщены с указанными бортовыми воздушными каналами.

4. Судно по пп.1 - 4, отличающееся тем, что оно выполнено с дополнительными нижними корпусами, соединенными между собой вышеупомянутым верхним корпусом.

Images