RU2211167C2

RU2211167C2 - High-speed planing vessel

Info

Publication number: RU2211167C2
Application number: RU2000107242A
Authority: RU
Inventors: И.Н. Булдаков; И.М. Василевский; В.В. Морин; М.А. Суслов
Original assignee: Закрытое акционерное общество "Конструкторское бюро скоростных судов им. Р.Е.Алексеева"
Priority date: 2000-03-23
Filing date: 2000-03-23
Publication date: 2003-08-27

Abstract

FIELD: shipbuilding; building high-speed planing vessels. SUBSTANCE: proposed vessel has hull with hard-chine lines, deadrise bottom and transom stern. Bottom of hull is provided with midship and aft studs in midship area and in stern; lower deadrise surface of each stud forms acute angle with hull bottom in way of motion. Width of studs is lesser than width of hull measured between hard chines and width of midship stud is lesser than width of aft stud. It is good practice to make studs rotatable in center plane relative to articulation connecting the bottom and front portion of stud which is provided with drive for turning and locking it in required position. Studs may be provided with shock-absorbers. Breakwater ski shall be mounted in fore portion of vessel; width of this ski is lesser than width of midship stud. EFFECT: reduced width of wetted surface; enhanced stability in angle of trim; reduced resistance and overloads. 5 cl, 7 dwg

Description

Изобретение относится к судостроению, в частности к быстроходным глиссирующим судам. The invention relates to shipbuilding, in particular to high-speed planing vessels.

Известны быстроходные глиссирующие суда, имеющие остроскулые кормовые обводы, килеватое днище и транцевую корму. Для глиссирования эти суда имеют ходовой дифферент, создающий динамические силы поддержания. Недостатком таких судов является то, что при малых углах дифферента велико сопротивление движению вследствие большой площади смоченной поверхности, и увеличение угла дифферента приводит к неустойчивому движению на высоких скоростях, так называемому "дельфинированию". Кроме того, наличие ходового дифферента при движении на волнении является причиной перегрузок, действующих на судно пропорционально углу ходового дифферента. Known high-speed planing vessels with sharp-edged feed contours, keeled bottom and transom stern. For planing, these vessels have a running trim that creates dynamic support forces. The disadvantage of such vessels is that at small trim angles, the resistance to movement is large due to the large area of the wetted surface, and an increase in the trim angle leads to unstable movement at high speeds, the so-called "dolphin". In addition, the presence of the running trim when driving on a wave is the cause of overloads acting on the vessel in proportion to the angle of the running trim.

Наиболее близким к заявляемому судну является глиссирующее судно по авторскому свидетельству СССР 469631, опубликованному в бюллетене 17 от 05.05.75. Данное судно имеет остроскулые кормовые обводы и отражатели струи на корпусе, транцевую корму, килеватое днище. Причем на участке его длины от мидель-шпангоута до транца по высоте борта расположены две острые скулы. При этом ширина корпуса судна, измеренная по нижней скуле, сужается к транцу и меньше ширины корпуса судна, измеренной по верхней скуле. Данное решение несколько снижает сопротивление движению на спокойной воде. Однако при этом также имеют место указанные выше недостатки, в том числе неустойчивость движения, которая может проявляться уже при незначительном волнении, поскольку судно движется с определенным дифферентом и имеет на миделе большую ширину, чем на транце. При прохождении волны это приводит к увеличению сопротивлений движению, т.к. волна смачивает расширенную носовую часть, а также к изменению угла дифферента и увеличению перегрузок. Closest to the claimed vessel is a planing vessel according to the USSR copyright certificate 469631, published in bulletin 17 of 05.05.75. This vessel has sharp-feed stern contours and jet reflectors on the hull, transom stern, keeled bottom. Moreover, in the section of its length from the mid-frame to the transom, two sharp cheekbones are located along the side height. The width of the hull, measured by the lower cheekbone, tapers towards the transom and less than the width of the hull, measured by the upper cheekbone. This solution slightly reduces the resistance to movement in calm water. However, at the same time, the aforementioned disadvantages also occur, including instability of movement, which can manifest itself even with slight disturbance, since the vessel moves with a certain trim and has a wider midsection than a transom. With the passage of the wave, this leads to an increase in resistance to motion, because the wave wets the enlarged nose, as well as to a change in the angle of trim and an increase in overloads.

Целью изобретения является снижение сопротивления движению и перегрузок на волнении при глиссировании на больших скоростях путем уменьшения ширины смоченной поверхности глиссирования, уменьшения угла ходового дифферента судна и повышения устойчивости движения по дифференту. The aim of the invention is to reduce the resistance to movement and overload on waves when gliding at high speeds by reducing the width of the wetted surface of the planing, reducing the angle of the ship's trim and increase the stability of movement along the trim.

Цель изобретения достигается тем, что в глиссирующем судне, содержащем корпус с остроскулыми обводами, имеющем килеватое днище и транцевую корму, согласно изобретению на днище корпуса в районе миделя и кормы выполнены соответственно мидельная и кормовая наделки, нижняя килеватая поверхность каждой из которых образует с днищем корпуса острый угол, направленный по ходу движения, причем ширина наделок меньше ширины корпуса, измеренной между острыми скулами, а ширина мидельной наделки меньше ширины кормовой наделки. The purpose of the invention is achieved in that in a planing vessel comprising a hull with sharp-edged contours having a keel bottom and transom stern, according to the invention, on the bottom of the hull in the area of the midsection and stern, the midsection and stern trim are respectively made, the lower keel surface of each of which forms with the bottom of the hull an acute angle in the direction of travel, the width of the trim is less than the width of the hull, measured between sharp cheekbones, and the width of the midsection is less than the width of the feed trim.

При этом с целью снижения сопротивления движению нижняя поверхность наделок может быть выполнена с уменьшающимся к корме углом килеватости. At the same time, in order to reduce resistance to movement, the lower surface of the claddings can be made with a pitch angle decreasing towards the stern.

Кроме того, каждая наделка может быть выполнена с возможностью поворота в диаметральной плоскости относительно шарнира, соединяющего днище и переднюю часть наделки, которая имеет возможность размещения в убранном положении в нише днища и снабжена приводом ее поворота и фиксации в заданном положении. In addition, each fitting can be rotatable in a diametrical plane relative to the hinge connecting the bottom and the front of the fitting, which can be placed in a retracted position in the bottom niche and is equipped with a drive for its rotation and fixing in a predetermined position.

С целью снижения перегрузок наделки могут быть снабжены амортизаторами. In order to reduce overloads, attachments can be equipped with shock absorbers.

С целью повышения мореходности в носовой части судна, до мидельной наделки может быть установлена лыжа-волнолом, имеющая незначительную килеватость, ширина которой несколько меньше ширины мидельной наделки. In order to increase seaworthiness in the fore part of the vessel, a wave-breaker ski with a slight pitching can be installed prior to midship, the width of which is slightly less than the width of the midship.

Благодаря наличию угла наклона нижней поверхности мидельной и кормовой наделок к поверхности днища корпуса глиссирование осуществляется на этих наделках практически при нулевом угле дифферента судна. При этом гидродинамические силы поддержания приложены в двух точках и разнесены по длине корпуса, что существенно повышает устойчивость движения, а следовательно, снижает перегрузки и сопротивление движению на волнении. Due to the presence of the angle of inclination of the bottom surface of the midship and stern claddings to the surface of the bottom of the hull, gliding is carried out on these claddings at a practically zero angle of the vessel trim. In this case, the hydrodynamic support forces are applied at two points and spaced along the length of the body, which significantly increases the stability of the movement, and therefore, reduces the overload and resistance to movement on waves.

Поскольку точки приложения гидродинамических сил разнесены по длине, ширина глиссирующих поверхностей наделок может быть выполнена меньшей, чем если бы эти силы были приложены в одной точке, как это имеет место в судне-прототипе. Это позволяет дополнительно снизить сопротивление движению. Since the points of application of hydrodynamic forces are spaced along the length, the width of the planing surfaces of the embossments can be made smaller than if these forces were applied at one point, as is the case in the prototype vessel. This further reduces the resistance to movement.

Возможность размещения наделок в нишах корпуса и регулирования угла их поворота посредством привода также позволяет соответственно снизить сопротивление движению в режиме водоизмещающего судна и оптимизировать режим глиссирования в зависимости от скорости и нагрузки. The possibility of placing trim in the niches of the hull and adjusting the angle of rotation by means of a drive also makes it possible to correspondingly reduce the resistance to movement in the displacement vessel mode and optimize the planing mode depending on speed and load.

Снабжение наделок амортизаторами обеспечивает снижение перегрузок при прохождении гребня волны и уменьшает вероятность повреждения в режиме глиссирования корпуса и наделок при столкновении с препятствием. The supply of the dampers to the fittings provides a reduction in overloads during the passage of the wave crest and reduces the likelihood of damage in the planing mode of the hull and fittings in a collision with an obstacle.

Наличие лыжи в носовой части корпуса и соотношение ее поперечных размеров с шириной наделок обеспечивают более мягкое прохождение волны, уменьшая перегрузки и изменение угла ходового дифферента. The presence of a ski in the bow of the body and the ratio of its transverse dimensions to the width of the trim provide a softer wave propagation, reducing overloads and changing the angle of the running trim.

По имеющимся у заявителя сведениям, совокупность существенных признаков, характеризующих сущность заявленного изобретения, не известна из уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствия изобретения критерию "новизна". According to the information available to the applicant, the set of essential features characterizing the essence of the claimed invention is not known from the prior art, which allows us to conclude that the invention meets the criterion of "novelty."

Исходя из изложенного, можно сделать вывод, что сущность изобретения (вышеуказанный технический результат - совокупность признаков, которые отличают от известных заявляемое изобретение) не следует явным образом из уровня техники, что позволяет сделать вывод о его соответствий критерию "изобретательский уровень". Based on the foregoing, we can conclude that the essence of the invention (the above technical result is a set of features that distinguish the known invention) does not follow explicitly from the prior art, which allows us to conclude that it meets the criterion of "inventive step".

Изобретение иллюстрируется чертежами:
на фиг.1 показано глиссирующее судно, вид сбоку;
на фиг.2 показан вид на днище;
на фиг.3 показано сечение А-А на фиг.1;
на фиг.4 показано сечение Б-Б на фиг.1;
на фиг.3 показано сечение В-В на фиг.1;
на фиг.6 показана отклоняемая наделка, продольный разрез;
на фиг.7 показана отклоняемая наделка, поперечный разрез.The invention is illustrated by drawings:
figure 1 shows a planing vessel, side view;
figure 2 shows a view of the bottom;
figure 3 shows a section aa in figure 1;
figure 4 shows a section bB in figure 1;
figure 3 shows a section bb in figure 1;
figure 6 shows the rejected cladding, a longitudinal section;
Fig. 7 shows a deflectable insertion, a transverse section.

Глиссирующее судно включает корпус 1, имеющий острые скулы 2, килеватое днище 3, выполненные на днище наделки: кормовая 4 и мидельная 5. Нижняя килеватая поверхность наделок образует с днищем 3 корпуса острые углы α₁ и α₂ (фиг. 1), причем ширина кормовой наделки 4 меньше ширины корпуса, измеренной между скулами 2, а ширина мидельной наделки 5 меньше ширины кормовой наделки 4. Наделки 4 и 5 снабжены по их продольным кромкам отражателями струй 6. Нижняя килеватая поверхность наделок может быть выполнена с уменьшающимся к корме углом килеватости β (фиг.3).The planing vessel includes a hull 1 having sharp cheekbones 2, a keel bottom 3 made on the bottom of the trim: stern 4 and midship 5. The lower keel surface of the trim forms acute angles α ₁ and α ₂ with the bottom 3 of the hull (Fig. 1), the width fodder 4 is less than the width of the hull, measured between the cheekbones 2, and the width of the midsection is 5 less than the width of the fodder 4. (figure 3) .

Наделки 4 и 5 могут быть выполнены в конкретном исполнении: выштамповкой в днище 3; присоединены к днищу шарнирами 7 в передней их части с возможностью поворота в диаметральной плоскости относительно этих шарниров посредством приводов 8 и снабжены амортизаторами 9. В последнем случае в днище 3 выполнены соответствующие ниши 10, в которых размещаются наделки 4 и 5 в неотклоненном положении. Nadki 4 and 5 can be made in a specific design: stamping in the bottom 3; connected to the bottom by hinges 7 in their front part with the possibility of rotation in the diametrical plane relative to these hinges by means of drives 8 and equipped with shock absorbers 9. In the latter case, corresponding niches 10 are made in the bottom 3, in which the fittings 4 and 5 are placed in the non-deflected position.

В носовой части судна установлена лыжа-волнолом 11, продолжающаяся до мидельной наделки, ширина которой меньше, чем ширина этой наделки, имеющая незначительную килеватость нижней поверхности. In the fore part of the vessel, a breakwater ski 11 is installed, extending up to a midship laying, the width of which is less than the width of this laying, having a slight pitching of the lower surface.

При движении в переходном к глиссированию режиме судно имеет дифферент. Причем в создании гидродинамических сил поддержания участвуют днище 3 и наделки 4 и 5. По мере увеличения скорости происходит отрыв потока от днища и судно глиссирует на наклонных к днищу нижних поверхностях наделок 4 и 5. В результате уменьшается площадь смачиваемой поверхности и пропорционально уменьшается сопротивление движению. При этом поддерживающие корпус гидродинамические силы и соответственно центры гидродинамических сил приложены на двух опорных площадках наделок, разнесенных по длине, что увеличивает по сравнению с прототипом устойчивость движения, позволяет уменьшить до минимума ходовой дифферент судна. В результате пропорционально уменьшаются перегрузки. При наличии волнения лыжа 11 и наделки 4 и 5, имеющие ступенчато увеличивающуюся к корме ширину, проходят волну, последовательно раздвигая ее, что обеспечивает более мягкое ее прохождение и снижение перегрузок. При большем волнении корпус входит в волну с нулевым ходовым дифферентом, что позволяет сохранить устойчивость движения и не приводит к увеличению перегрузок. When moving in a transition mode to planing, the vessel has a trim. Moreover, the bottom 3 and adjustments 4 and 5 participate in the creation of hydrodynamic support forces. As the speed increases, the flow separates from the bottom and the vessel glides on the lower surfaces of the adjustments 4 and 5, which are inclined to the bottom. As a result, the wetted surface area decreases and the resistance to movement decreases proportionally. At the same time, hydrodynamic forces supporting the hull and, accordingly, centers of hydrodynamic forces are applied on two support platforms of the spacings spaced along the length, which increases the stability of movement in comparison with the prototype and allows the running trim of the vessel to be minimized. As a result, overloads are proportionally reduced. In the presence of excitement, the ski 11 and the adjustments 4 and 5, having a stepwise increasing width to the stern, pass the wave, successively pushing it apart, which ensures its softer passage and reduction of overloads. With greater excitement, the body enters the wave with zero running trim, which allows you to maintain stability of movement and does not lead to an increase in overloads.

Как показали испытания, отклоняющиеся наделки 4 и 5, убранные в ниши 10, позволяют снизить сопротивление движению в водоизмещающем режиме. При дальнейшем увеличении скорости судна изменение углов отклонения α₁ и α₂ наделок 4 и 5 позволяет с минимальной затратой мощности двигателя достичь эксплуатационной скорости и обеспечить устойчивое движение для различных вариантов водоизмещения и центровки судна.As tests have shown, deviating trim 4 and 5, cleaned in niches 10, can reduce resistance to movement in displacement mode. With a further increase in the speed of the vessel, a change in the deflection angles α ₁ and α _{2 of the} adjustments 4 and 5 makes it possible to achieve operational speed with a minimum expenditure of engine power and ensure stable movement for various options for the displacement and centering of the vessel.

Claims

1. A high-speed gliding vessel containing a hull with sharp-edged contours, having a keel bottom and transom stern, characterized in that on the bottom of the hull in the area of the midsection and stern, the midsection and stern trim are respectively made, the lower keel surface of each of which forms an acute angle with the bottom of the hull directed along the direction of movement, the width of the trim is less than the width of the hull, measured between sharp cheekbones, and the width of the midsection is less than the width of the feed trim.

2. A high-speed planing vessel according to claim 1, characterized in that the adjustments are made with a pitch angle decreasing towards the stern.

3. Fleet gliding vessel under item 1, characterized in that. that each embossing is made with the possibility of rotation in the diametrical plane relative to the hinge connecting the bottom and the front of the embedding, equipped with a drive for changing the angle of deviation and fixation in a given position.

4. High-speed planing vessel according to claim 1 or 3, characterized in that the encapsulation is equipped with shock absorbers.

5. A high-speed gliding vessel according to any one of the preceding paragraphs, characterized in that in the bow of the vessel prior to the mid-link, a “wave-breaker” is made with a keeled bottom surface, the width of which is slightly less than the width of the mid-link.