RU2127689C1

RU2127689C1 - High-speed ship

Info

Publication number: RU2127689C1
Application number: RU97119163A
Authority: RU
Inventors: Ю.В. Арсеньев; А.А. Баганин; В.И. Бочагов; А.В. Шляхтенко
Priority date: 1997-11-21
Filing date: 1997-11-21
Publication date: 1999-03-20

Abstract

FIELD: shipbuilding; designing of high-speed ships provided with controllable interceptors for running in transient mode or in gliding mode. SUBSTANCE: ship has bottom with transom and transom plate with controllable interceptors mounted behind it. Ship is provided with propeller. Transom plate is made from detachable sections according to the number of interceptors. Each section is secured on supports-guides by means of retainers flush with surface of ship's bottom. Supports-guide are mounted on lower portion of transom. Width of each section of transom plate is equal to span of respective interceptor. Each section has slots open from the side of trailing edge of transom plate; number of slots corresponds to number of plates of interceptor suspension. Slots are perpendicular to trailing edge of plate. Each interceptor is articulated on transom plate by means of plates of suspension mounted in slots of transom plate sections. Interceptor may perform angular downward motion retaining minimum clearance between trailing edge of transom plate section and this interceptor. Supports-guide together with fastenings and transom plate together with interceptors may be provided with electrical insulation relation to transom to avoid electrochemical corrosion. Partially submersible screw mounted on the outside of ship's transom may be used as propulsor. Propulsor is provided with drive for changing its position in horizontal and vertical planes. Use may be also made of water-jet propeller mounted on ship's transom and equipped with reversible steering gear. EFFECT: enhanced efficiency; reduced usage of materials. 4 cl, 8 dwg

Description

Изобретение относится к судостроению, в частности к быстроходным судам, оборудованным управляемыми интерцепторами и движущимися в переходном режиме или режиме глиссирования. The invention relates to shipbuilding, in particular to high-speed vessels equipped with controlled interceptors and moving in transition mode or planing mode.

Известны быстроходные суда, у которых для уменьшения угла дифферента (для преодоления горба сопротивления или уменьшения перегрузки при движении на волнении) используются управляемые транцевые плиты (Справочник по малотоннажному судостроению. - Л. : Судостроение, 1988. - 576 с., см. с. 278 - 280). Недостатком таких судов является то, что транцевые плиты должны быть достаточно больших размеров и иметь мощный привод для их быстрого отклонения. High-speed vessels are known for which controlled transom plates are used to reduce the trim angle (to overcome the hump of resistance or to reduce overload when driving on waves) (Handbook on small tonnage shipbuilding. - L.: Sudostroenie, 1988. - 576 p., See p. 278 - 280). The disadvantage of such vessels is that transom plates must be large enough and have a powerful drive for their rapid deflection.

Известно также быстроходное судно (прототип) по патенту РФ N 1837522 (B 63 B 1/20, опубл. 1995 г.), которое оборудовано управляемыми носовыми и кормовыми интерцепторами, установленными поперек днища и выдвигаемыми в поток из-за задних кромок носового редана и транцевой плиты соответственно. При выдвиге кормовых интерцепторов в поток на интерцепторы и транцевую плиту начинают действовать значительные силы, пропорциональные выдвигу интерцепторов и скоростному напору. Так при ширине (размахе) транцевой плиты 4 м и ее длине 0,8 м (площадь 3,2 м² ) и максимальном выдвиге кормовых интерцепторов 80 мм на скорости хода судна 50 узлов на транцевую плиту судна водоизмещением 120 т действует подъемная гидродинамическая сила, равная 408627 Н (≈ 41,68 тс!), а на интерцепторы общей площадью 4•0,08 = 0,32 м² - сила сопротивления, равная 71253 Н (≈ 7,27 тс!). При таких силах вдоль задней кромки транцевой плиты обязательно должна быть сделана отбортовка, а между транцем и транцевой плитой установлены подкрепления в виде книц. Т.е. конструкция транцевой плиты получается пространственной и может быть реализована лишь в случае, если за транцем нет других устройств, таких как рулевое устройство водометных движителей или валов с частично погруженными гребными винтами (ЧПГВ) и гидроприводом для изменения их положения в горизонтальной и вертикальной плоскостях.Also known is a high-speed vessel (prototype) according to the patent of the Russian Federation N 1837522 (B 63 B 1/20, publ. 1995), which is equipped with controllable bow and stern spoilers installed across the bottom and pulled into the stream due to the trailing edges of the bow redana and transom plates respectively. When the feed spoilers are extended into the stream, significant forces proportional to the extension of the spoilers and the velocity head start to act on the spoilers and the transom plate. So with a width (span) of the transom plate of 4 m and its length of 0.8 m (area 3.2 m ² ) and a maximum extension of the feed spoilers of 80 mm at a speed of 50 knots, a lifting hydrodynamic force acts on the transom plate of the vessel with a displacement of 120 tons, equal to 408627 N (≈ 41.68 tfs!), and on interceptors with a total area of 4 • 0.08 = 0.32 m ² - resistance force equal to 71253 N (≈ 7.27 tfs!). With such forces, a flanging must be made along the trailing edge of the transom plate, and reinforcements in the form of knits are installed between the transom and the transom plate. Those. the design of the transom plate turns out to be spatial and can be realized only if there are no other devices behind the transom, such as the steering device of water-jet propellers or shafts with partially immersed propellers and hydraulic actuators to change their position in horizontal and vertical planes.

Другим недостатком прототипа является то, что при приварке к транцу и транцевой плите подкрепляющих книц и полос происходит деформация конструкции и требуется большой объем доводочных работ, чтобы обеспечить в условиях стапеля зазор 0,5. ..1 мм между задней кромкой транцевой плиты и интерцепторами по всему размаху плиты и при различных положениях интерцепторов. Another disadvantage of the prototype is that when welding to the transom and transom plate of reinforcing knits and strips, the structure is deformed and a large amount of finishing work is required to provide a gap of 0.5 in the slipway conditions. ..1 mm between the trailing edge of the transom plate and the spoilers over the entire span of the plate and at different positions of the spoilers.

Технический результат от внедрения описываемого изобретения состоит:
- в уменьшении размеров и массы транцевой плиты и интерцепторов, что позволяет их применять на быстроходных судах с любыми движителями (водометами, полностью или частично погруженными гребными винтами), т.е. применять и в случаях, когда к высоте и длине транцевой плиты и интерцепторов предъявляются жесткие требования со стороны движителей;
- в сокращении объема доводочных работ, обеспечивающих необходимые минимальные зазоры 0,5...1 мм между задней кромкой транцевой плиты и рабочей поверхностью интерцепторов;
- в сокращении объема и облегчении работ по обеспечению электроизоляции между транцем и устанавливаемыми опорами-направляющими, транцевой плитой и интерцепторами, если они выполнены из сплавов, при соприкосновении которых с материалом транца возникает электрохимическая коррозия;
- в обеспечении возможности установки транцевой плиты с интерцепторами на уже построенные и эксплуатирующиеся быстроходные суда.The technical result from the implementation of the described invention consists of:
- in reducing the size and weight of the transom plate and interceptors, which allows them to be used on high-speed vessels with any propulsion (water cannons, fully or partially submerged by propellers), i.e. apply in cases where stringent requirements are imposed on the height and length of the transom plate and interceptors by movers;
- to reduce the amount of finishing work, providing the necessary minimum gaps of 0.5 ... 1 mm between the trailing edge of the transom plate and the working surface of the spoilers;
- to reduce the volume and facilitate the work on providing electrical insulation between the transom and installed support rails, transom plate and spoilers, if they are made of alloys, in contact with which the material of transom occurs electrochemical corrosion;
- in providing the possibility of installing a transom plate with interceptors on already built and operating high-speed vessels.

Такой технический результат достигается тем, что у быстроходного судна, содержащего корпус с транцем и транцевой плитой, за которой установлены управляемые интерцепторы, а также движитель,
транцевая плита выполнена в виде съемных секций по числу интерцепторов, каждая из которых с помощью фиксаторов закреплена заподлицо с поверхностью днища на опорах-направляющих, установленных в нижней части транца судна, при этом ширина каждой секции транцевой плиты равна размаху соответствующего интерцептора, и в каждой секции выполнены открытые со стороны задней кромки транцевой плиты и перпендикулярные к ней щели по числу пластин подвески интерцептора,
каждый интерцептор с помощью пластин подвески, установленных в щелях секции транцевой плиты, шарнирно закреплен на ней с возможностью углового перемещения вниз и сохранения минимального зазора между интерцептором и задней кромкой секции транцевой плиты.This technical result is achieved by the fact that in a high-speed vessel containing a hull with a transom and a transom plate, behind which are mounted controlled interceptors, as well as a mover,
the transom plate is made in the form of removable sections according to the number of interceptors, each of which is secured flush with the bottom surface on the support rails installed in the lower part of the transom of the vessel, while the width of each section of the transom plate is equal to the span of the corresponding interceptor, and in each section made open from the trailing edge of the transom plate and slots perpendicular to it by the number of suspension plates of the interceptor,
each interceptor, with the help of suspension plates installed in the slots of the section of the transom plate, is pivotally mounted on it with the possibility of angular movement down and maintaining a minimum gap between the interceptor and the trailing edge of the section of the transom plate.

В случае выполнения опор-направляющих с крепежными деталями и транцевой плиты с интерцепторами из сплавов, при соприкосновении которых с материалом транца возникает электрохимическая коррозия, опоры-направляющие с крепежными деталями и транцевую плиту с интерцепторами электроизолируют от транца. In the case of supporting rails with fasteners and a transom plate with alloy spoilers, when in contact with transom material, electrochemical corrosion occurs, rail guides with fasteners and a transom plate with spoilers are electrically insulated from the transom.

Наиболее весомо уменьшение размеров и массы транцевой плиты проявляется на быстроходных судах, у которых в качестве движителя использованы либо водометные движители, установленные на транце судна и оборудованные реверсивно-рулевыми устройствами, либо частично погруженные гребные винты, установленные снаружи на транце судна и оборудованные приводами для изменения их положения в горизонтальной и вертикальной плоскостях. The most significant reduction in the size and weight of the transom plate is manifested on high-speed vessels, in which either water-jet propulsion devices mounted on the transom of the vessel and equipped with reversing-steering devices, or partially immersed propellers installed externally on the transom of the vessel and equipped with drives for changing their positions in horizontal and vertical planes.

Изобретение поясняется чертежами на примере быстроходного судна, у которого в качестве движителей используются частично погруженные гребные винты, установленные за транцевой плитой и оборудованные гидроприводом для изменения их положений в вертикальной и горизонтальной плоскостях. The invention is illustrated by drawings on the example of a high-speed vessel, in which partially immersed propellers installed behind the transom plate and equipped with a hydraulic actuator for changing their positions in the vertical and horizontal planes are used as propellers.

На фиг. 1 на виде снизу представлено быстроходное судно с предлагаемой транцевой плитой и кормовыми интерцепторами для случая, когда в качестве движителя используются частично погруженные гребные винты с гидроприводом для изменения положения винтов в горизонтальной и вертикальной плоскостях. In FIG. 1, a bottom view shows a high-speed vessel with the proposed transom plate and stern interceptors for the case when partially immersed hydraulic propellers are used as propulsion to change the position of the screws in horizontal and vertical planes.

На фиг. 2 и 3 на видах сбоку и сзади соответственно показана кормовая часть судна, представленного на фиг. 1. In FIG. 2 and 3, side views and rear views respectively show the stern of the vessel of FIG. 1.

На фиг. 4 дан разрез кормовой части судна по плоскости А-А на фиг. 3. In FIG. 4 shows a section of the stern of the vessel along the plane AA in FIG. 3.

На фиг. 6 на виде сверху показан фрагмент секции предлагаемой транцевой плиты с сечением по плоскостям Г-Г на фиг. 4. In FIG. 6 is a plan view showing a fragment of a section of the proposed transom plate with a section along the planes GG in FIG. 4.

На фиг. 6 и 7 в изометрии представлены опоры-направляющие с двумя и одним отверстием соответственно, которые используются для крепления транцевой плиты к транцу быстроходного судна. In FIG. Figures 6 and 7 show isometric supports with two and one hole, respectively, which are used to fasten the transom plate to the transom of a high-speed vessel.

На фиг. 8 показана блок-схема системы управления интерцепторами. In FIG. 8 is a block diagram of an interceptor control system.

Быстроходное судно 1 (фиг. 1-4) содержит корпус 2 с остроскулыми обводами 3, килеватым днищем 4 и транцем 5. За транцем 5 заподлицо с днищем 4 установлена транцевая плита 6 и кормовые интерцепторы 7. Количество интерцепторов 7 и секций транцевой плиты 6 (ширина каждой секции равна размаху интерцептора) зависит от ширины транца 5 по скуле 3 и может быть равным 2, 4, 6 и 8. На фиг. 1, 2, 3 и 8 показано 4 кормовых интерцептора 7, которые в зависимости от своего расположения помечены дополнительными буквами в скобках: ЛБ - левый бортовой, ЛК - левый килевой, ПК - правый килевой, ПБ - правый бортовой. Аналогичные обозначения использованы для секций транцевой плиты 6 и других элементов комплекса, если они отличаются друг от друга своими размерами или конструкцией. Например, секции транцевой плиты 6 на представленных фигурах имеют разную ширину (размах) и разную конструкцию. Преимущества предлагаемой транцевой плиты 6 и интерцепторов 7 наиболее наглядно видно в случае, когда на судне 1 в качестве движителя используются частично погруженные гребные винты 8 (левого и правого вращения), которые устанавливаются на валах 9 в опорах 10 и снабжены управляемыми гидроприводами 11 для отклонения валов (относительно точки O на фиг. 2) в горизонтальной плоскости (управление судном по курсу) и управляемыми гидроприводами 12 для раздельного изменения наклона валов (относительно точки O) в вертикальной плоскости. Для крепления опор 10 на транце 5 они снабжены фланцами 13. Для согласованного отклонения валов 9 в горизонтальной плоскости они соединены друг с другом с помощью шарнирно закрепленной поперечины 14. Жесткие требования к высоте и длине транцевой плиты 6 и интерцепторов 7 определяются тем, что валы 9 должны быть установлены как можно ближе к нижней кромке транца 5, а транец иметь угол на клона порядка 3...6^o. В этом случае свободной для установки транцевой плиты 6 оказывается узкая полоска (фаска БВ) вдоль нижней кромки транца 5, которая имеет высоту порядка 45...60 мм и необходима для обеспечения условий сварки листов разной толщины (днище 4 имеет толщину 4...5 мм, а транец 5 - 16...20 мм) (фиг. 4).The high-speed vessel 1 (Fig. 1-4) contains a hull 2 with sharp-edged contours 3, a keeled bottom 4 and a transom 5. A transom plate 6 and stern spoilers 7 are installed behind the transom 5 flush with the bottom 4. The number of spoilers 7 and sections of the transom plate 6 ( the width of each section is equal to the span of the interceptor) depends on the width of the transom 5 along the cheekbone 3 and can be equal to 2, 4, 6 and 8. In FIG. 1, 2, 3, and 8 show 4 feed spoilers 7, which, depending on their location, are marked with additional letters in brackets: LB - left side, LK - left keel, PC - right keel, PB - right side. Similar designations are used for sections of the transom plate 6 and other elements of the complex, if they differ from each other in their dimensions or design. For example, sections of the transom plate 6 in the figures shown have different widths (spans) and different designs. The advantages of the proposed transom plate 6 and interceptors 7 are most clearly seen when partially immersed propellers 8 (left and right rotation), which are mounted on shafts 9 in bearings 10 and equipped with controlled hydraulic drives 11 for deflecting the shafts, are used as a propulsion device on the vessel 1 (relative to the point O in Fig. 2) in the horizontal plane (control of the vessel in the direction) and controlled hydraulic drives 12 for separately changing the tilt of the shafts (relative to point O) in the vertical plane. For mounting the supports 10 on the transom 5, they are equipped with flanges 13. For a coordinated deflection of the shafts 9 in the horizontal plane, they are connected to each other by means of a pivotally mounted cross member 14. Strict requirements for the height and length of the transom plate 6 and spoilers 7 are determined by the fact that the shafts 9 should be installed as close to the bottom edge of the transom 5 as possible, and the transom should have an angle of about 3 ... 6 ^o on the clone. In this case, a narrow strip (BV chamfer) along the lower edge of the transom 5, which has a height of the order of 45 ... 60 mm and is necessary to provide welding conditions for sheets of different thicknesses (the bottom 4 has a thickness of 4 ... 5 mm, and transom 5 - 16 ... 20 mm) (Fig. 4).

Конструкция транцевой плиты 6 показана на фиг. 4 и 5. В передней части транцевой плиты 6, которая по плоскости ДЕ крепится через прокладку 15 к плоскости БВ транца 5, выполнены Т-образные пазы 16, а в задней части со стороны задней кромки ЖЖ прорезаны щели 17. Форма Т-образного паза 16 соответствует формам Т-образных выступов (направляющих) 18 (верхний) и 19 (нижний) опор-направляющих 20 и 21, изображенных на фиг. 6 и 7. Паз 22, который расположен между выступами 18 и 19, предусмотрен для размещения в нем фиксаторов 23, которые позволяют зафиксировать транцевую плиту 6 на опорах-направляющих 20 и 21 после того как соответствующая секция транцевой плиты 6 движением снизу-вверх до упора будет надета на опоры-направляющие и пазы 22 окажутся перед отверстиями 24 в передней части плиты 6 (фиг. 6). Фиксаторы 23 крепятся на плите 6 с помощью болтов 25 и стопорных шайб 26. Для этого на плите предусмотрено резьбовое отверстие 27. Опоры-направляющие 20 и 21 отличаются количеством отверстий 28, через которые происходит их крепление к транцу 5. На опорах-направляющих 20 предусмотрено два таких отверстия 28, а на опорах-направляющих 21 - по одному отверстию 28. Опоры-направляющие 21 устанавливаются в тех местах задней кромки транца 5, где ограничения по высоте являются наиболее жесткими, например, под фланцами 13 опор 10. Для того чтобы головки крепежных болтов 29 и 30 не мешали установке транцевой плиты 6 на опоры-направляющие 20 и 21, в опорах предусмотрены соответствующие выемки 31 и 32. Количество опор-направляющих 20 и 21 для транцевой плиты 6 и пластин подвески 33 для интерцепторов 7 определяется материалом конструкции (нержавеющая сталь, титановые или алюминиевые сплавы) и шириной транца по его задней кромке. Кроме того, расстояния между опорами-направляющими согласуются с продольным силовым набором днища и транца. Поскольку у каждого интерцептора 7 рабочая поверхность выполнена по радиусу R с центром в т. И (фиг. 4), то при установке пластин подвески 33 с интерцептором 7 в щелях 17 легко обеспечивается необходимый минимальный зазор 0,5... 1 мм между задней кромкой ЖЖ транцевой плиты 6 и цилиндрической поверхностью интерцептора 7. Более того указанный зазор может быть легко сделан еще меньше (порядка 0,2...0,3 мм), так как транцевая плита, интерцепторы и детали их крепления имеют высокую точность изготовления (допуски порядка 0,05. . . 0,1 мм) и зазор уже не является предметом противоречия между требованием высокого гидравлического сопротивления (гарантирующего отсутствие заметного перетекания воды из зоны высокого давления под транцевой плитой при выдвиге интерцептора при ходе судна в зону атмосферного давления над транцевой плитой) и требованием исключения контакта между задней кромкой транцевой плиты и рабочей поверхностью интерцептора при любых его выдвигах в случае выполнения транца 5, с одной стороны, и опор-направляющих 20, 21 и транцевой плиты 6 с интерцепторами 7, с другой стороны, из разных материалов, при контакте которых возникает электрохимическая коррозия. В предлагаемой конструкции электроизоляция выполняется между неподвижными деталями, а в случае прототипа она должна была выполняться между неподвижными и подвижными деталями, что вызывало значительные трудности. Все пластины подвески 33 изготавливаются в пакете, что позволяет получить минимальный разброс их размеров. На каждой пластине закрепляется ось 34 с оседержателем 35. Далее оседержатель 35 крепится к передней части транцевой плиты 6 с помощью винтов 36 и гаек 37 (фиг. 4). Для крепления используются отверстия 38 (фиг. 5). При этом в плоскостях К (слева и справа от каждой щели 17) устанавливаются нервюры 39, которые спереди крепятся к транцевой плите 6 с помощью тех же винтов 36 и гаек 37 (т. е. совместно с оседержателями 35), а в районе задней кромки ЖЖ транцевой плиты - с помощью винтов 40 и гаек 41. На нервюрах 39 сверху предусмотрены резьбовые отверстия, оси которых также лежат в плоскости К и которые используются для крепления сверху на транцевой плите 6 крышек 42 с помощью болтов 43 и стопорных шайб 44. Эта операция выполняется после крепления и фиксации транцевой плиты 6 на опорах-направляющих 20 и 21 с помощью фиксаторов 23. Для крепления опор-направляющих 20, 21 внутри корпуса 2 судна 1 используются клиновые пластины 45, шайбы 46, резиновые кольца-уплотнители 47 и гайки 48. При необходимости обеспечения электроизоляции между опорами-направляющими 20, 21 и транцем 5 и между плитой 6 и транцем 5 устанавливаются электроизоляционные прокладки (например, из стеклотекстолита), как это показано на фиг. 4, а на болты 29, 30, пластины 45 и шайбы 46 наносится электроизоляционное покрытие, например, методом микродугового оксидирования. Для доступа к отверстиям 38 (фиг. 5) на передней части транцевой плиты 6 выполнены пазы 49. Сверху на плите 6 выполнены резьбовые отверстия 50 для дополнительного крепления крышек 42. Аналогичные отверстия 51 предусмотрены и на опорах-направляющих 20 и 21. Соединение пластин подвески 33 с интерцепторами 7 происходит с помощью шпонок 47 (верхняя) и 48 (нижняя), которые вставляются в соответствующие пазы на пластинах 33 и интерцепторах 7, и болтов 52 со стопорными пластинами 53. Вместо двух шпонок 47 в месте крепления тяг 54 в пазы на двух пластинах подвески 33 и интерцепторе 7 используется вилка-шпонка 55, которая фиксируется более длинными болтами 56. Соединение вилки-шпонки 55 с тягой 54 производится с помощью оси 57, втулок 58, корончатой гайки 59 и шплинта 60. Высота ЛМ интерцептора 7 (расстояние между точками Л и М на фиг. 4) и длина ЖН продольных щелей 17 (расстояние между точками Ж и Н на фиг. 5) на транцевой плите 6 выбираются из условия обеспечения заданного максимального выдвига интерцепторов δ_max. Ширина щели 17 принимается равной толщине пластины подвески 33 плюс зазор 0,5 мм с каждой стороны.The design of the transom plate 6 is shown in FIG. 4 and 5. In the front part of the transom plate 6, which is attached along the DE plane through the gasket 15 to the plane of the transom 5, T-slots 16 are made, and slots 17 are cut in the rear part from the back edge of the LJ. The shape of the T-groove 16 corresponds to the shapes of the T-shaped protrusions (guides) 18 (upper) and 19 (lower) of the support rails 20 and 21 shown in FIG. 6 and 7. The groove 22, which is located between the protrusions 18 and 19, is provided for accommodating latches 23 in it, which allow the transom plate 6 to be fixed on the guide rails 20 and 21 after the corresponding section of the transom plate 6 is moved from bottom to top until it stops will be worn on the support rails and the grooves 22 will be in front of the holes 24 in the front of the plate 6 (Fig. 6). The latches 23 are mounted on the plate 6 with bolts 25 and lock washers 26. For this, a threaded hole 27 is provided on the plate. The support rails 20 and 21 differ in the number of holes 28 through which they are mounted to the transom 5. On the support rails 20 it is provided two such holes 28, and on the guide rails 21, one hole 28 each. The guide rails 21 are installed in those places of the trailing edge of the transom 5 where the height restrictions are most stringent, for example, under the flanges 13 of the supports 10. In order for the heads fixing bolt 29 and 30 did not interfere with the installation of the transom plate 6 on the support rails 20 and 21, the corresponding recesses 31 and 32 are provided in the supports. The number of the support rails 20 and 21 for the transom plate 6 and the suspension plates 33 for the spoilers 7 is determined by the construction material (stainless steel, titanium or aluminum alloys) and the width of the transom along its trailing edge. In addition, the distances between the support rails are consistent with the longitudinal power set of the bottom and transom. Since each interceptor 7 has a working surface of radius R with a center in t. I (Fig. 4), when installing the suspension plates 33 with the interceptor 7 in the slots 17, the required minimum clearance of 0.5 ... 1 mm between the rear the edge of the LJ of the transom plate 6 and the cylindrical surface of the interceptor 7. Moreover, the specified gap can be easily made even smaller (of the order of 0.2 ... 0.3 mm), since the transom plate, interceptors and their mounting parts have high manufacturing accuracy ( tolerances of the order of 0.05... 0.1 mm) and the gap is no longer an object There is a contradiction between the requirement of high hydraulic resistance (which guarantees the absence of noticeable flow of water from the high pressure zone under the transom plate when the interceptor is pulled out while the vessel is moving to the atmospheric pressure zone above the transom plate) and the requirement that contact between the trailing edge of the transom plate and the working surface of the interceptor be eliminated ejections in the case of transom 5, on the one hand, and support rails 20, 21 and transom plate 6 with interceptors 7, on the other hand, from different materials ialov, upon contact of which electrochemical corrosion occurs. In the proposed design, electrical insulation is performed between the fixed parts, and in the case of the prototype it had to be made between the fixed and moving parts, which caused considerable difficulties. All suspension plates 33 are made in a package, which allows to obtain a minimum variation in their sizes. An axis 34 is attached to each plate with a scraper 35. Next, the scraper 35 is attached to the front of the transom plate 6 with screws 36 and nuts 37 (Fig. 4). For mounting, holes 38 are used (Fig. 5). At the same time, ribs 39 are installed in the K planes (to the left and to the right of each slit 17), which are fastened in front to the transom plate 6 using the same screws 36 and nuts 37 (i.e., together with the scaffolds 35), and in the region of the trailing edge Learn the transom plate using screws 40 and nuts 41. Threaded holes are provided on the ribs 39 on the top, the axes of which also lie in the K plane and which are used to attach 6 covers 42 on top of the transom plate using bolts 43 and lock washers 44. This operation performed after fastening and fixing the transom plate 6 n and the support rails 20 and 21 with the help of clamps 23. To fix the support rails 20, 21 inside the hull 2 of the vessel 1, wedge plates 45, washers 46, rubber o-rings 47 and nuts 48 are used. If necessary, provide electrical insulation between the support rails 20, 21 and transom 5 and between the plate 6 and transom 5, electrical insulating gaskets are installed (for example, fiberglass), as shown in FIG. 4, and on the bolts 29, 30, plates 45 and washers 46, an electrical insulating coating is applied, for example, by the method of microarc oxidation. To access the holes 38 (Fig. 5), grooves 49 are made on the front of the transom plate 6. Threaded holes 50 are made on top of the plate 6 for additional fastening of the covers 42. Similar holes 51 are also provided on the guide supports 20 and 21. Connection of the suspension plates 33 with interceptors 7 occurs with the help of dowels 47 (upper) and 48 (lower), which are inserted into the corresponding grooves on the plates 33 and interceptors 7, and bolts 52 with retaining plates 53. Instead of two dowels 47, in the place of attachment of the rods 54 to the grooves two suspension plates 33 and in The fork 7 uses a key 55, which is secured with longer bolts 56. The connection of the key 55 with the rod 54 is made using the axis 57, bushings 58, the castle nut 59 and the cotter pin 60. The height of the LM interceptor 7 (distance between points L and M in Fig. 4) and the length of the VF of the longitudinal slots 17 (the distance between points G and H in Fig. 5) on the transom plate 6 are selected from the condition of ensuring a given maximum extension of the interceptors δ _max . The width of the slit 17 is taken equal to the thickness of the suspension plate 33 plus a gap of 0.5 mm on each side.

Управление положением интерцепторов 7 обеспечивается системой управления, функциональная схема которой показана на фиг. 8. Здесь использованы следующие обозначения: 61 - блок задатчиков углового (крен, дифферент) положения судна; 62 - блок задатчиков статических выдвигов интерцепторов 7; 63 - блок параметров движения судна (углы крена и дифферента, их угловые скорости, перегрузки в ряде точек днища судна, скорость хода судна); 64 - вычислитель, формирующий законы управления для следящих электроприводов 65, 66, 67 и 68 соответствующих интерцепторов 7(ЛБ), 7(ЛК), 7(ПК) и 7(ПБ); 69 - усилитель мощности; 70 - датчик обратной связи (датчик положения интерцептора); 71 - кинематическая связь между приводами 72 и интерцепторами 7 (шток привода 72 - качалка 73 - тяга 54). На фиг. 3 поз.74 обозначен кабель, который обеспечивает электрическую связь между блоками 69 и 72, 70 и 69 (вход 1). The position control of the interceptors 7 is provided by a control system, a functional diagram of which is shown in FIG. 8. The following notation is used here: 61 - block of adjusters of the angular (roll, trim) position of the vessel; 62 - block adjusters static ejection interceptors 7; 63 is a block of vessel motion parameters (heel and trim angles, their angular velocities, overloads at a number of vessel bottom points, vessel speed); 64 is a computer that generates control laws for servo drives 65, 66, 67 and 68 of the corresponding interceptors 7 (LB), 7 (LK), 7 (PC) and 7 (BOP); 69 - power amplifier; 70 - feedback sensor (interceptor position sensor); 71 - kinematic connection between the actuators 72 and the spoilers 7 (the rod of the actuator 72 - rocking 73 - rod 54). In FIG. 3, item 74 indicates a cable that provides electrical communication between blocks 69 and 72, 70 and 69 (input 1).

Быстроходное судно 1, оборудованное предлагаемой транцевой плитой 6 и комплексом управляемых интерцепторов 7, используют следующим образом. A high-speed vessel 1, equipped with the proposed transom plate 6 and a complex of controlled interceptors 7, is used as follows.

При достижении быстроходным судном 1 относительной скорости

(определяется по результатам модельных испытаний судна на этапе разработки эскизного проекта судна), при которой интерцепторы 7 становятся эффективными и с их помощью можно создавать гидродинамические силы, позволяющие управлять угловым положением судна, включают систему управления интерцепторами. Затем с ее помощью либо вручную (с помощью блока 62 задатчиков статических выдвигов интерцепторов), либо автоматически (если в системе предусмотрено программное изменение выдвигов интерцепторов в зависимости от относительной скорости хода) устанавливают необходимые оптимальные статические выдвиги для кормовых интерцепторов, которые необходимы для заданной относительной скорости хода

(под статическим выдвигом интерцепторов 7 понимается выдвиг, обеспечивающий минимальное сопротивление движению судна в условиях "тихой" воды, относительно этого выдвига интерцептор может выдвигаться дальше до 100% или убираться до 0% при парировании возмущений от волны, т.е. при использовании его в качестве успокоителя килевой и бортовой качки). В случае "ручной" установки статических выдвигов на входы 2 усилителей мощности 69, входящих в состав следящих приводов 65, 66, 67 и 68, от вычислителя 64 поступают постоянные сигналы, которые усиливаются и отрабатываются приводами 72. При этом с датчиков обратной связи 70 на входы 1 усилителей мощности 69 поступают сигналы, которые компенсируют сигналы на входах 2 от вычислителя 64. Каждый привод 72 (следовательно, и интерцептор 7) останавливается в том положении, когда сумма сигналов на входах усилителя мощности 69 становится равной 0. Т. е. следящие приводы 65, 66, 67 и 68 отслеживают сигналы, поступающие на каждый из них с вычислителя 64. Эти сигналы меняются не только при изменении скорости движения, но и при изменении углового положения судна, если движение происходит в условиях волнения. Информацию об изменении углового положения и скорости этого изменения в вычислитель 64 выдают блок параметров движения 63 судна и блок 61 задатчиков углового положения судна. Как только любой из следящих приводов начинает отрабатывать ненулевой сигнал с вычислителя 64, то сразу же приходит в движение шток соответствующего привода, и он через качалку 73 и тягу 54 приводит в движение соответствующий интерцептор 7.When the high-speed vessel reaches 1 relative speed

(determined by the results of model tests of the vessel at the stage of development of the preliminary design of the vessel), in which the interceptors 7 become effective and with their help it is possible to create hydrodynamic forces that allow controlling the angular position of the vessel, include a control system for the interceptors. Then, using it, either manually (using the block of 62 adjusters of static interceptor extensions), or automatically (if the system provides for programmed change of the interceptor extensions, depending on the relative speed), the necessary optimal static extensions for the stern interceptors, which are necessary for the given relative speed, are set move

(by static extension of the interceptors 7 is meant an extension that provides minimal resistance to the movement of the vessel under conditions of "quiet"water; relative to this extension, the interceptor can extend further up to 100% or retract up to 0% when parrying disturbances from the wave, i.e., when using it in as a damper keel and rolling). In the case of "manual" installation of static extensions to the inputs of 2 power amplifiers 69, which are part of the servo drives 65, 66, 67 and 68, constant signals are received from the calculator 64, which are amplified and processed by the actuators 72. Moreover, the feedback sensors 70 the inputs 1 of the power amplifiers 69 receive signals that compensate the signals at the inputs 2 from the calculator 64. Each drive 72 (therefore, the interceptor 7) stops in the position when the sum of the signals at the inputs of the power amplifier 69 becomes 0. That is, the followers privo s 65, 66, 67 and 68 monitor the signals arriving at each of them to the calculator 64. These signals are changed not only when changing the speed, but also when changing the angular position of the vessel, where the motion occurs in waves. Information about the change in the angular position and speed of this change in the calculator 64 is issued by the block of motion parameters 63 of the vessel and the block 61 of the angular positioner of the vessel. As soon as any of the servo drives starts to process a nonzero signal from the computer 64, the rod of the corresponding drive immediately starts to move, and it drives the corresponding interceptor 7 through the rocker 73 and the rod 54.

Результаты конструкторских проработок ряда быстроходных судов с предлагаемой транцевой плитой и управляемыми интерцепторами показывают, что предлагаемое техническое решение позволяет:
- примерно, в 4,5 раза уменьшить размеры (высоту и длину) транцевой плиты и в 2 раза уменьшить высоту интерцепторов;
- примерно в 7-9 раз уменьшить массу транцевой плиты и интерцепторов;
- выполнить изготовление и сборку транцевой плиты и интерцепторов полностью в условиях механического цеха без сварки и наладить их массовый выпуск;
- обеспечить минимальный зазор 0,2...1 мм между задней кромкой транцевой плиты и интерцептором, который гарантирует отсутствие заметного перетекания воды из зоны высокого давления под транцевой плитой (60% от скоростного напора) в зону атмосферного давления над плитой и повышает эффективность интерцепторов;
- упростить обеспечение необходимой электроизоляции между опорами-направляющими 20, 21, транцевой плитой 5 с интерцепторами 6, с одной стороны, и транцем 5, с другой стороны, в случае выполнения перечисленных деталей и транца из разных материалов, при контакте которых возникает электрохимическая коррозия;
- обеспечить (в случае необходимости) быстрый монтаж и демонтаж предлагаемой транцевой плиты 6 с интерцепторами 7 и следящими приводами 72;
- установить предлагаемую конструкцию транцевой плиты и интерцепторов на быстроходных судах, на которых в качестве движительно-рулевого комплекса использованы:
гребные винты, расположенные на наклонных валах под днищем судна перед транцем, и поворотные рули направления, установленные за ними;
или частично погруженные гребные винты, установленные на наклонных консольных валах на и за транцем судна и оборудованные приводами для изменения их положения в горизонтальной и вертикальной плоскостях;
или водометные движители, установленные на транце судна и оборудованные реверсивно-рулевыми устройствами.The results of the design studies of a number of high-speed vessels with the proposed transom plate and controlled interceptors show that the proposed technical solution allows:
- approximately, 4.5 times reduce the size (height and length) of the transom plate and halve the height of the interceptors;
- reduce the mass of the transom plate and interceptors by about 7–9 times;
- to complete the manufacture and assembly of the transom plate and interceptors completely in the conditions of a machine shop without welding and to establish their mass production;
- to provide a minimum clearance of 0.2 ... 1 mm between the trailing edge of the transom plate and the interceptor, which ensures that there is no noticeable flow of water from the high pressure zone under the transom plate (60% of the velocity head) into the atmospheric pressure zone above the plate and increases the efficiency of the interceptors ;
- to simplify the provision of the necessary electrical insulation between the support rails 20, 21, the transom plate 5 with the spoilers 6, on the one hand, and the transom 5, on the other hand, if the above parts and the transom are made of different materials, upon contact of which electrochemical corrosion occurs;
- to provide (if necessary) quick installation and dismantling of the proposed transom plate 6 with interceptors 7 and servo drives 72;
- establish the proposed design of the transom plate and interceptors on high-speed vessels, on which the following are used as a propulsion and steering complex:
propellers located on inclined shafts under the bottom of the vessel in front of the transom, and rotary rudders installed behind them;
or partially immersed propellers mounted on inclined cantilever shafts on and behind the transom of the vessel and equipped with drives to change their position in the horizontal and vertical planes;
or water jets mounted on the transom of the vessel and equipped with reverse steering devices.

Claims

1. A high-speed vessel containing a hull with a transom and a transom plate, behind which controlled spoilers are mounted, as well as a propulsion device, characterized in that the transom plate is made in the form of removable sections according to the number of interceptors, each of which is secured flush with the bottom surface to the bottom support rails mounted on the lower part of the transom of the vessel, while the width of each section of the transom plate is equal to the span of the corresponding interceptor, and in each section the transoms are open from the rear edge the slab and the slots perpendicular to it according to the number of suspension plates of the interceptor, each interceptor using the suspension plates installed in the slots of the section of the transom plate, pivotally mounted on it with the possibility of angular movement down and maintaining a minimum clearance between the spoiler and the rear edge of the section of the transom plate .

2. The vessel according to claim 1, characterized in that in the case of supporting rails with fasteners and a transom plate with alloy spoilers, when in contact with transom material, electrochemical corrosion occurs, guide rails with fasteners and a transom plate with spoilers insulated from the transom.

3. The vessel according to claim 1 or 2, characterized in that the partially propelled propellers installed externally on the transom of the vessel and equipped with drives for changing their position in the horizontal and vertical planes are used as a propulsor.

4. The vessel according to claim 1 or 2, characterized in that a jet propulsion device mounted on the transom of the vessel and equipped with a reversing-steering device is used as a propulsion device.