RU2255013C2 - Flexible guard of air cushion vehicle - Google Patents
Flexible guard of air cushion vehicle Download PDFInfo
- Publication number
- RU2255013C2 RU2255013C2 RU2003128489/11A RU2003128489A RU2255013C2 RU 2255013 C2 RU2255013 C2 RU 2255013C2 RU 2003128489/11 A RU2003128489/11 A RU 2003128489/11A RU 2003128489 A RU2003128489 A RU 2003128489A RU 2255013 C2 RU2255013 C2 RU 2255013C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- flexible
- tier
- receiver
- removable
- stern
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Current-Collector Devices For Electrically Propelled Vehicles (AREA)
- Revetment (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к судостроению и касается конструкции элементов гибкого ограждения амфибийного судна на воздушной подушке, преимущественно кормовой части гибкого ограждения такого судна.The invention relates to shipbuilding and relates to the design of the elements of the flexible enclosure of an amphibious hovercraft, mainly the stern of the flexible enclosure of such a ship.
Амфибийные суда на воздушной подушке как пассажирского назначения, так и военного, имеют гибкое ограждение зоны воздушной подушки по всему периметру, способны выходить на берег, преодолевать препятствия, двигаться над участками суши, надо льдом.Amphibious hovercraft, both passenger and military, have a flexible enclosure around the perimeter of the air cushion zone, are able to go ashore, overcome obstacles, move over land, need ice.
После всесторонних исследований и испытаний было установлено, что такими амфибийными судами с гибким ограждением, соответствующими современным требованиям, могут быть и вновь создаваемые тяжеловесные суда на воздушной подушке сравнительно большого водоизмещения и более вместительные, с повышенной мореходностью и скоростными качествами.After comprehensive research and testing, it was found that such amphibious vessels with a flexible enclosure that meet modern requirements can be newly created heavyweight hovercraft of a relatively large displacement and more spacious, with increased seaworthiness and high-speed qualities.
Обеспечить хорошую мореходность, остойчивость, амфибийность, ходовые качества и в конечном итоге надежность и безопасность эксплуатации судам на воздушной подушке могут только достаточно совершенная конструкция и материалы гибких ограждений судов на воздушной подушке, конструирование и выбор которых стали отдельной самостоятельной научно-технической проблемой, и поиски новых конструктивных решений продолжаются.To ensure good seaworthiness, stability, amphibiousness, driving performance and, ultimately, reliability and safety of operation of hovercraft, only a sufficiently advanced design and materials of flexible enclosures of hovercraft can be used, the design and selection of which became a separate independent scientific and technical problem, and searches new design decisions are ongoing.
Практическое применение гибких ограждений началось с установки на английском судне на воздушной подушке SRN 1 в 1960 г. монолитного полотнища сплошной полосы по периметру днища высотой около 15 см. Истечение воздуха из воздушной подушки происходило под нижнюю кромку гибкого ограждения. Испытание первых несовершенных гибких ограждений подтвердило, что высота подъема жесткого корпуса судна на воздушной подушке действительно может быть увеличена примерно в восемь раз без увеличения необходимой мощности на подъем. Было также установлено, что одностеночные конструкции гибких ограждений в виде сплошной полосы по периметру днища не позволяют существенно улучшить мореходные качества судна и повысить эксплуатационную надежность ограждения.The practical use of flexible fencing began with the installation on an English hovercraft SRN 1 in 1960 of a monolithic panel of a continuous strip along the perimeter of the bottom with a height of about 15 cm.The air outflow from the air cushion occurred under the lower edge of the flexible fencing. Testing of the first imperfect flexible enclosures confirmed that the lift height of a rigid hull of a hovercraft can indeed be increased approximately eight times without increasing the required lifting power. It was also found that the single-wall design of flexible fences in the form of a continuous strip around the bottom perimeter does not significantly improve the seaworthiness of the vessel and increase the operational reliability of the fence.
В течение нескольких последующих лет происходило совершенствование конструкции гибкого ограждения. Начальный этап совершенствования гибкого ограждения фактически закончился переходом к двухстенным конструкциям - создание гибкого ограждения типа гибкое сопло.Over the next few years, there was an improvement in the design of flexible fencing. The initial stage of improving the flexible enclosure actually ended with the transition to double-walled structures - the creation of a flexible enclosure such as a flexible nozzle.
Гибкое ограждение выполняли как продолжение жесткого сопла с сохранением угла его наклона. Для поддержания формы гибкого сопла стали применять внутренние поперечные диафрагмы из ткани в нижней части сопла, а его наклон в вертикальной плоскости фиксировали с помощью оттяжек к днищу. Такая конструкция обеспечивала истечение воздуха из воздушной подушки по сопловой схеме, что позволяло увеличить высоту зазора в свету между нижней кромкой гибкого ограждения и опорной поверхностью. Однако стали заметны и недостатки: большие гидравлические потери, связанные с увеличением длины сопла, трудности обеспечения устойчивости формы гибкого ограждения большой высоты и малая податливость гибкого ограждения при движении на волнении, приводящая к росту сопротивления.Flexible fencing was performed as a continuation of a rigid nozzle while maintaining its angle of inclination. To maintain the shape of the flexible nozzle, internal transverse diaphragms made of fabric in the lower part of the nozzle were used, and its inclination in the vertical plane was fixed with braces to the bottom. This design ensured the outflow of air from the air cushion according to the nozzle pattern, which allowed to increase the height of the clearance in the light between the lower edge of the flexible fence and the supporting surface. However, the disadvantages also became noticeable: large hydraulic losses associated with an increase in the length of the nozzle, difficulties in ensuring the stability of the shape of the flexible fence of high height, and the low flexibility of the flexible fence when driving on waves, leading to an increase in resistance.
Дальнейшее усовершенствование гибкого ограждения типа гибкое сопло связано с отказом от его конструирования в виде непосредственного продолжения жесткого сопла, гибкое ограждение получает конусообразную форму, выход струи воздуха под углом к опорной поверхности обеспечивается изломом стенок гибкого сопла в его нижней части, что уменьшает потери площади воздушной подушки по сравнению с потерями при простом гибком сопле. Но основной успех совершенствования гибкого ограждения связан с появлением конструкции гибкого ограждения типа гибкий ресивер с гибким соплом. Гибкое ограждение этого типа позволило отказаться от профилирования сопел в жестком корпусе судна на воздушной подушке.Further improvement of the flexible fencing type flexible nozzle associated with the abandonment of its design in the form of a direct continuation of the rigid nozzle, the flexible fencing receives a conical shape, the exit of the air stream at an angle to the supporting surface is ensured by a break in the walls of the flexible nozzle in its lower part, which reduces the loss of air cushion compared to losses with a simple flexible nozzle. But the main success of improving flexible fencing is associated with the appearance of a flexible fencing design such as a flexible receiver with a flexible nozzle. A flexible fence of this type made it possible to abandon the profiling of nozzles in a rigid hull of an air cushion.
Воздух из жесткого ресивера поступает непосредственно в гибкий ресивер, заканчивающийся коротким гибким соплом. Наружная и внутренняя стенки гибкого ресивера сохраняют форму без вспомогательных средств, отношение радиусов кривизны их обратно пропорционально отношению разности давлений, возникающих на стенках.Air from the hard receiver goes directly to the flexible receiver, ending with a short flexible nozzle. The outer and inner walls of the flexible receiver retain their shape without auxiliary means, the ratio of the radii of curvature of them is inversely proportional to the ratio of the pressure difference arising on the walls.
Наружная оболочка гибкого ресивера подвешена к жесткому корпусу таким образом, что ресивер сохраняет положение отчасти вследствие подвески, а отчасти в результате реакции струи воздуха, что обеспечивает податливость гибкого ограждения при преодолении препятствий. Сопла выполнены заодно с ресивером, наружная стенка сопла плавно сопрягается с наружной стенкой ресивера.The outer shell of the flexible receiver is suspended from the rigid body in such a way that the receiver maintains its position partly due to the suspension, and partly as a result of the reaction of the air stream, which ensures the flexibility of the flexible fence when overcoming obstacles. The nozzles are made integral with the receiver, the outer wall of the nozzle smoothly mates with the outer wall of the receiver.
Такая конструкция гибкого ограждения обеспечивает быстрое удаление из него воды при переходе судна на воздушной подушке из водоизмещаемого положения (режима) в положение на воздушной подушке и свободное истечение воздуха из сопел.This design of the flexible fence provides a quick removal of water from it when the vessel is hovering from a displacement position (mode) to a position on the air cushion and free flow of air from the nozzles.
Результаты испытания такого типа гибкого ограждения (гибкое сопло и гибкий ресивер) при очень маленьком клиренсе - зазоре в свету между опорной поверхностью и нижней кромкой гибкого сопла показали, что наблюдается потеря устойчивости формы наружного полотнища гибкого ограждения и подъема его над жестким корпусом судна на воздушной подушке, что приводило к уменьшению эффективности высоты гибкого ограждения и увеличению угла наклона от сопла, так как реакция вытекающей струи и давление воздушной подушки старались вывернуть гибкое сопло наружу.The test results of this type of flexible fence (flexible nozzle and flexible receiver) with a very small clearance - a clearance in the light between the supporting surface and the lower edge of the flexible nozzle showed that there is a loss of stability of the shape of the outer panel of the flexible fence and lifting it above the rigid hull of the vessel on an air cushion , which led to a decrease in the efficiency of the height of the flexible fence and an increase in the angle of inclination from the nozzle, since the reaction of the leaky jet and the pressure of the air cushion tried to unscrew the flexible nozzle out.
Для того, чтобы исключить искривление и выворачивание наружу гибкого сопла, стали изготавливать гибкое ограждение такого типа в виде отдельных элементов, которые могут изгибаться только при проходе препятствия, без интенсивных потерь давления в воздушной подушке даже при разрыве одного или нескольких из них. Такие элементы нашли практическое применение и получили название “ковшеобразных”, или “пальчиковых”, или поперечно-расчлененных элементов открытого типа.In order to eliminate the curvature and turning out of the flexible nozzle, they began to produce a flexible fence of this type in the form of separate elements that can be bent only when an obstacle passes, without intensive pressure loss in the air cushion even if one or more of them breaks. Such elements found practical application and were called “bucket-shaped”, or “finger-shaped”, or transversely dissected elements of an open type.
Гибкое ограждение, состоящее из таких отдельных элементов, позволяет быстро заменить элементы в случае повреждения и обладает большей податливостью при контакте с водой. Однако в этом случае возникали трудности обеспечения остойчивости судна на воздушной подушке и устойчивости элементов гибкого ограждения.A flexible fence consisting of such individual elements allows you to quickly replace elements in case of damage and has greater flexibility in contact with water. However, in this case there were difficulties in ensuring the stability of the hovercraft and the stability of the elements of the flexible fence.
Появление гибкого ресивера, а также открытых, закрытых и глухих поперечно-расчлененных элементов привело к очередному качественному скачку в развитии конструкции гибкого ограждения - к созданию двухъярусных гибких ограждений, которые представляют собой сочетание монолитного гибкого ресивера, расположенного по периметру днища с поперечно-расчлененными элементами. Монолитный гибкий ресивер представляет собой верхний ярус ограждения, его выполняют обычно из более прочного эластомерного материала для амортизации гидродинамических ударов при движении судна на воздушной подушке на сильном волнении, он также может иметь поперечное расчленение, особенно в корме, но может и не иметь его. Поперечно-расчлененные элементы навешивают к нижней части гибкого ресивера, поэтому их называют навесными. Конструкцию навесных поперечно-расчлененных элементов выполняют легкосъемной, что позволяет легко ремонтировать гибкое ограждение путем их замены. Навесные элементы имеют меньшую жесткость, оказывая малое сопротивление движению судна на волнении. Они представляют собой нижний ярус ограждения.The emergence of a flexible receiver, as well as open, closed, and deaf cross-sectional elements, led to another qualitative leap in the development of the design of flexible fencing - to the creation of two-tier flexible fences, which are a combination of a monolithic flexible receiver located along the perimeter of the bottom with cross-sectioned elements. A monolithic flexible receiver is the upper tier of the fence, it is usually made of more durable elastomeric material to absorb hydrodynamic shock when the ship is hovering in strong waves, it may also have a transverse section, especially in the stern, but may not have it. Cross-sectioned elements are hung to the bottom of the flexible receiver, so they are called mounted. The design of the hinged cross-sectional elements is easily removable, which makes it easy to repair a flexible fence by replacing them. Mounted elements have less rigidity, providing little resistance to the movement of the vessel in waves. They represent the lower tier of the fence.
Двухъярусные конструкции гибкого ограждения позволили достичь устойчивости верхнего яруса и, следовательно, увеличение высоты ограждения, уменьшение гидравлических потерь, хорошей податливости нижнего яруса гибкого ограждения. Гибкое ограждение состоит из отдельных полотнищ, в нижних частях полотнища имеют уплотнительную отформованную кромку для обеспечения износоустойчивости. Части полотнищ соединены рядами болтов, а наружные и внутренние полотнища, образующие гибкий ресивер, присоединены к жесткому каркасу верхней своей частью, например, при помощи шарнирных петель или болтовых соединений. По нижним кромкам внутреннее и наружное полотнища связаны между собой поперечными диафрагмами и растяжками с определенным шагом.The two-tier structures of the flexible fence made it possible to achieve stability of the upper tier and, consequently, an increase in the height of the fence, a decrease in hydraulic losses, and good flexibility of the lower tier of the flexible fence. Flexible fencing consists of separate panels, in the lower parts of the panel have a sealing molded edge to ensure durability. Parts of the panels are connected by rows of bolts, and the external and internal panels, forming a flexible receiver, are attached to the rigid frame with their upper part, for example, using hinge loops or bolted joints. On the lower edges of the inner and outer panels are interconnected by transverse diaphragms and extensions with a certain step.
После создания двухъярусного гибкого ограждения проблема износа верхнего яруса значительно уменьшилась, хотя конструкция кормовых угловых секций в связи с особыми условиями работы требует дальнейшего совершенствования. Такое дальнейшее совершенствование гибкого ограждения связано с применением принципа рессорности и создания трехъярусных ограждений, в которых предусмотрено разделение гибкого ресивера на два яруса, сообщающихся с навесными элементами через отверстия. Такое техническое решение позволяет уменьшить вибрацию гибкого ограждения, улучшить уплотнение воздушной подушки, в частности, при движении судна над неровной поверхностью, и улучшить характеристики качки судна на воздушной подушке, так как обеспечивает возможность вертикального перемещения ограждения. Навесные элементы в этом гибком ограждении представляют собой третий ярус, и их можно выполнять как в виде открытых в сторону воздушной подушки поперечно-расчлененных элементов ограждения, так и в виде закрытых элементов конической формы.After the creation of a two-tier flexible fence, the problem of wear of the upper tier was significantly reduced, although the design of the stern corner sections in connection with special working conditions required further improvement. Such further improvement of the flexible fence is associated with the application of the principle of spring and the creation of three-tier fences, which provide for the separation of the flexible receiver into two tiers, communicating with the mounted elements through the holes. This technical solution allows to reduce the vibration of the flexible fence, to improve the compaction of the air cushion, in particular, when the vessel is moving over an uneven surface, and to improve the pitching of the ship on the air cushion, as it allows vertical movement of the fence. The hinged elements in this flexible enclosure represent the third tier, and they can be made both in the form of transversely divided enclosure elements that are open towards the air cushion, and in the form of closed conical elements.
Все сказанное выше о конструктивных особенностях отдельных элементов гибкого ограждения и о влиянии их на те или иные эксплуатационные параметры судна на воздушной подушке свидетельствует о том, что новые современные конструкции гибких ограждений представляют собой сложнейшие инженерные сооружения и что работа по созданию оптимальных конструкций и по выбору оптимальных параметров отдельных элементов гибкого ограждения еще не закончена. Современные конструкции гибких ограждений составляют около 10-15% всей массы судна на воздушной подушке.All of the above about the design features of individual elements of the flexible enclosure and their influence on certain operational parameters of the hovercraft indicates that the new modern designs of flexible enclosures are the most complicated engineering structures and that the work of creating optimal designs and choosing the optimal ones The parameters of the individual elements of the flexible fence are not yet finished. Modern designs of flexible fences make up about 10-15% of the total mass of the hovercraft.
Следует отметить, например, что совершенствование кормовых секций гибкого ограждения шло своим путем. Ни одна из описанных выше конструкций гибкого ограждения не удовлетворяет в полной мере требованиям, предъявляемым к кормовым секциям ограждения, в основном из-за загребания воды при контакте с ее поверхностью.It should be noted, for example, that the improvement of the stern sections of the flexible fence went its own way. None of the structures of the flexible enclosure described above fully satisfy the requirements for the aft sections of the enclosure, mainly due to the raking of water in contact with its surface.
Самым распространенным элементом гибкого ограждения для применения в корме является глухой надувной баллон, в нижней части которого есть дренажные отверстия для стока воды. При большом числе отверстий в результате истечения через них воздуха достигается сохранение постоянного давления в воздушном канале между поверхностью воды и нижней частью гибкого ограждения, благодаря чему уменьшается вибрация ограждения и судна на воздушной подушке в целом.The most common element of a flexible fence for use in the feed is a deaf inflatable balloon, in the lower part of which there are drainage holes for water flow. With a large number of holes, as a result of the outflow of air through them, a constant pressure is maintained in the air channel between the surface of the water and the lower part of the flexible enclosure, thereby reducing the vibration of the enclosure and the hovercraft as a whole.
Наиболее совершенная конструкция кормового гибкого ограждения образована баллоном, разделенным диафрагмой на два отсека. Нижний отсек разделен перемычкой с отверстиями на две части. В нижней части баллона располагаются конусные поперечно-расчлененные навесные элементы закрытого типа, образующие воздушно-струйное истечение и могущие отклоняться независимо друг от друга, пропуская препятствия. Верхний отсек баллона сообщен с нагнетателем.The most advanced design of the stern flexible fence is formed by a cylinder divided by a diaphragm into two compartments. The lower compartment is divided by a jumper with holes into two parts. In the lower part of the cylinder there are closed-type conical cross-dissected hinged elements that form an air-jet outflow and can deviate independently from each other, passing obstacles. The upper compartment of the cylinder is in communication with the supercharger.
Применение описанных выше периферийных гибких ограждений привело к необходимости использования с целью обеспечения остойчивости судна секционирующих гибких ограждений. Хотя схемы секционирования воздушной подушки гибкого ограждения весьма разнообразны, но самое широкое применение в практике постройки судов на воздушной подушке получила схема секционирования, в которой использовано продольное и поперечное секционирование воздушной подушки. Секционирующее гибкое ограждение, предназначенное для разделения подднищевого пространства в продольной плоскости, обычно представляет собой продольный надувной киль. Надувной киль состоит из одного или нескольких ярусов, причем верхний ярус выполнен в виде монолитного гибкого ресивера, а нижний состоит из поперечно-расчлененных элементов, глухих (без истечения воздуха) или закрытого типа (с истечением воздуха), образующих гибкое сопло. Поперечное секционирование предусмотрено при помощи так называемых поперечных сопел остойчивости, которые конструктивно оформляются аналогично надувному килю с истечением воздуха. Секционирующее гибкое ограждение имеет меньшую высоту, чем периферийное, но достаточную для создания необходимого перепада давления воздуха в секциях воздушной подушки при наклонениях судна на воздушной подушке.The use of the peripheral flexible enclosures described above necessitated the use of sectional flexible enclosures to ensure the stability of the vessel. Although the flexible cushion air cushion sectioning schemes are very diverse, the most widely used practice in the construction of hovercraft is the partitioning scheme, which uses longitudinal and transverse air cushion sectioning. A flexible sectional fence designed to divide the sub-bottom space in the longitudinal plane is usually a longitudinal inflatable keel. An inflatable keel consists of one or several tiers, the upper tier being made in the form of a monolithic flexible receiver, and the lower one consists of transversely dissected elements, deaf (without air outflow) or closed type (with air outflow) forming a flexible nozzle. Cross sectioning is provided by the so-called transverse stability nozzles, which are structurally formed similar to an inflatable keel with air outflow. Sectional flexible fencing has a lower height than the peripheral, but sufficient to create the necessary differential air pressure in the sections of the airbag when the inclination of the vessel on the airbag.
В связи с тем, что участки гибкого ограждения по периметру выполняют разные функции, несут различную нагрузку, они должны иметь и разную конструкцию. Носовые секции ограждения необходимо проектировать так, чтобы они могли отклоняться вовнутрь при встрече с препятствием, а кормовые - так, чтобы они могли отклоняться наружу, обеспечивая выход препятствия из-под корпуса судна на воздушной подушке. Бортовые секции наружного контура гибкого ограждения и секции внутреннего контура должны иметь возможность отклоняться в корму.Due to the fact that the sections of the flexible fence along the perimeter perform different functions, carry different loads, they must also have a different design. The bow sections of the fence must be designed so that they can deviate inward when faced with an obstacle, and the stern sections so that they can deviate outward, allowing the obstacle to exit from under the hovercraft. Side sections of the outer contour of the flexible fence and sections of the inner contour should be able to deviate into the stern.
Кормовая часть гибкого ограждения может быть разделена на небольшие секции для облегчения выхода препятствия из-за корпуса судна на воздушной подушке и уменьшения загребания воды.The stern of the flexible fence can be divided into small sections to facilitate the exit of the obstacle due to the hull of the hovercraft and reduce raking of water.
В конструкции гибкого ограждения может предусматриваться и большее количество степеней свободы для его отклонения на случай встречи судна на воздушной подушке с препятствием при движении с дрейфом, при рыскании или для обеспечения его сохранности при аварийной посадке судна на воздушной подушке на воду на большой скорости. Препятствие большой высоты, в том числе и волны, судно на воздушной подушке должно преодолевать в результате деформации гибкого ограждения.The design of a flexible fence may also include a greater number of degrees of freedom for its rejection in the event of a hovercraft encountering an obstacle while drifting, yawing, or to ensure its safety during an emergency landing of a hovercraft on water at high speed. An obstacle of great height, including waves, a hovercraft should overcome as a result of deformation of the flexible fence.
Гибкое ограждение должно удерживать не только повышенное давление воздуха в воздушной подушке и легко деформироваться при наложении внешних сил, но после прекращения их действия должно немедленно восстанавливать свою форму.Flexible fencing should not only hold the increased air pressure in the air cushion and easily deform when external forces are applied, but after the termination of their action should immediately restore its shape.
Высота гибкого ограждения должна быть достаточной для преодоления крупных препятствий и высоких волн и соответствовать тактико-техническим требованиям на судно, но при этом не желательно возвышение центра тяжести судна на воздушной подушке на высоту, при которой судно может оказаться неустойчивым. Гибкое ограждение не должно повреждаться и должно быть доступно для осмотра, например, при посадке амфибийного судна на воздушной подушке на землю. Гибкое ограждение должно создавать минимальное сопротивление при движении на тихой воде и на волнении.The height of the flexible fence should be sufficient to overcome large obstacles and high waves and meet the tactical and technical requirements for the vessel, but it is not advisable to raise the center of gravity of the hovercraft to a height at which the vessel may be unstable. The flexible fence should not be damaged and should be accessible for inspection, for example, when landing an amphibious hovercraft on the ground. Flexible fencing should create minimal resistance when moving in quiet water and in waves.
В целом при проектировании оптимальную высоту гибкого ограждения определяют с учетом отношения L/B (длины судна и ширины его), формы воздушной подушки в плане, возвышения центра тяжести, расположения линий тяги двигателей, условий обеспечения остойчивости.In general, when designing, the optimal height of the flexible fence is determined taking into account the L / B ratio (vessel length and its width), the shape of the air cushion in plan, the elevation of the center of gravity, the location of the engine traction lines, and conditions for ensuring stability.
В двухъярусном гибком ограждении оптимальное отношение высоты навесных элементов к высоте верхнего яруса находится в пределах 0,3-0,5 общей высоты гибкого ограждения. Высота навесных элементов в носовой части может быть принята несколько большей, чем в средней части судна, с целью улучшения плавности хода судна на волнении, а в кормовой части - несколько меньшей, чтобы ослабить растяжение гибкого ограждения при сильной килевой качке. Это может быть выполнено путем изменения высоты обоих ярусов или путем подрезки навесных элементов от носа к корме.In a two-tier flexible fence, the optimal ratio of the height of the mounted elements to the height of the upper tier is in the range 0.3-0.5 of the total height of the flexible fence. The height of the hinged elements in the bow can be taken slightly greater than in the middle part of the vessel, in order to improve the smoothness of the ship during rough seas, and in the stern part - slightly less to weaken the stretching of the flexible fence with a strong pitching. This can be done by changing the height of both tiers or by trimming the attachments from the bow to the stern.
Наибольшее практическое применение, особенно для крупных тяжеловесных судов на воздушной подушке, нашли следующие, проверенные временем и опытом эксплуатации, конструктивные схемы гибких ограждений.The greatest practical application, especially for large heavyweight hovercraft, was found by the following, time-tested and operational experience, design schemes of flexible fences.
Известно по патенту Великобритании №1215372, НКИ В 7 К, МПК B 60 V 1/16, гибкое ограждение судна на воздушной подушке, которое содержит периферийный наружный двухъярусный контур гибкого ограждения, прикрепленный к жесткой части судна, содержащий гибкий ресивер и подвешенных к нему множества съемных сегментов (элементов), и внутренний секционирующий контур с продольной и поперечной стабилизирующей перегородками также в виде ресивера и таких же съемных элементов.It is known according to British patent No. 1215372, NKI B 7 K, IPC B 60 V 1/16, a flexible enclosure of a hovercraft that contains a peripheral outer two-tier contour of a flexible enclosure attached to the rigid part of the vessel containing a flexible receiver and a plurality of suspended removable segments (elements), and an internal sectional contour with longitudinal and transverse stabilizing partitions also in the form of a receiver and the same removable elements.
Аналогичная схема главных элементов системы ограждения воздушной подушки показана на фиг.1 стр.7 статьи “Разработка и анализ характеристик материалов, применяемых для гибких ограждений кораблей на воздушной подушке США” - ЭЙ ВИНИТИ, серия “Судостроение”, №34, 14.09.77 г., реферат 113.A similar diagram of the main elements of an air cushion fencing system is shown in FIG. 1, p. 7 of the article “Development and analysis of the characteristics of materials used for flexible US air cushion fencing” - HEY VINITY, Shipbuilding, No. 34, 09/14/07 ., abstract 113.
Однако условия работы съемных элементов на различных участках гибкого ограждения в носовой, бортовой, кормовой, угловых частях гибкого ограждения разные и требования к конструкции каждой из них также должны отличаться, кроме того, конструкция ресивера по обоим информационным источникам не предусматривает возможность быстрой замены отдельных участков.However, the working conditions of the removable elements at different sections of the flexible fence in the bow, side, aft, corner parts of the flexible fence are different and the design requirements for each of them should also be different, in addition, the receiver's design for both information sources does not provide for the possibility of quick replacement of individual sections.
Еще одно построенное по заказу военно-морских сил США фирмой Белл Эйрсистемз опытное судно на воздушной подушке - SKMR - 1 для оценки применимости его в качестве десантно-высадочного судна (см. книгу Ю.Ю.Бенуа, В.И.Дъяченко, Б.А.Колизаев и др. Основы теории судов на воздушной подушке. - Л.: Судостроение, 1970 г., стр.75) имело высоту ограждения только до 1,2 м и полный вес 30,6 т, причем конструктивная схема наружного и внутреннего гибкого ограждения в общем виде аналогична конструкции гибкого ограждения по патенту Великобритании №1215372. Однако в основном элементы гибкого ограждения имеют конструкцию типа “гибкий ресивер с гибким соплом”, а такая схема недостаточно эффективна применительно к тяжеловесным судам на воздушной подушке и не обладает достаточной ремонтопригодностью и технологичностью сборки.Another SKMR-1 pilot hovercraft built by order of the U.S. Navy by Bell AirSystems to assess its applicability as a landing-landing ship (see book by Yu.Yu. Benoit, V.I.Dyachenko, B. A. Kolizaev et al. Fundamentals of the theory of hovercraft. - L .: Sudostroenie, 1970, p. 75) had a fence height of only 1.2 m and a total weight of 30.6 tons, moreover, the design of the external and internal flexible fencing in general is similar to the design of flexible fencing according to UK patent No. 1215372. However, basically, the elements of the flexible enclosure are of the “flexible receiver with flexible nozzle” type design, and such a scheme is not effective enough for heavy hovercraft and does not have sufficient maintainability and adaptability of assembly.
Наиболее близким решением гибкого ограждения к предлагаемому можно рассматривать конструкцию гибкого надувного ограждения амфибийного судна на воздушной подушке, показанную на рис.20 и 21 стр.105 книги В.Э.Магула. Судовые эластичные конструкции. - Л.: Судостроение, 1978 г., которую можно взять в качестве прототипа.The closest solution to the flexible enclosure to the proposed one can be considered the design of a flexible inflatable enclosure of an amphibious hovercraft, shown in Figs. 20 and 21 of page 105 of the book by V.E. Magul. Ship elastic designs. - L .: Shipbuilding, 1978, which can be taken as a prototype.
Это хорошо проработанная в конструктивном плане схема гибкого ограждения, которое включает в себя периферийный гибкий ресивер, имеющий по всему наружному контуру двухъярусную конструкцию ресивера (верхний и нижний ярусы) и прикрепленные к нижнему ярусу ресивера съемные навесные элементы, внутреннее секционирующее ограждение из продольного надувного киля и оболочек из двух поперечных секций ресиверов, также с закрепленными на них съемными навесными элементами.This is a well-designed, in terms of design, flexible fencing scheme, which includes a peripheral flexible receiver that has a two-tiered receiver structure (upper and lower tiers) and detachable hinged elements attached to the lower tier of the receiver, an internal sectional fence from a longitudinal inflatable keel, and shells from two transverse sections of receivers, also with removable mounted elements fixed to them.
Недостатком приведенной конструкции гибкого ограждения судна на воздушной подушке является отсутствие съемной конструкции секций гибкого ресивера второго яруса в кормовой части с подачей воздуха только на группу съемных элементов, затрудненность ремонта путем замены второго яруса ресивера, пониженная рессорность и податливость нижнего яруса и съемных элементов в кормовой части при преодолении препятствий, повышенная загребаемость воды съемными элементами при контакте их с ее поверхностью и тем самым повышенная сопротивляемость движения судна на воздушной подушке, особенно на волнении.The disadvantage of the design of the flexible enclosure of the hovercraft is the lack of a removable design of the sections of the flexible receiver of the second tier in the aft with air supply only to a group of removable elements, the difficulty of repairing by replacing the second tier of the receiver, reduced sprung and suppleness of the lower tier and removable elements in the stern when overcoming obstacles, increased raking of water by removable elements upon their contact with its surface and thereby increased resistance to water hovercraft, especially on waves.
Техническая задача, решаемая предлагаемым изобретением, состоит в создании более надежной конструкции гибкого ограждения в кормовой части судна на воздушной подушке, с повышенной технологичностью изготовления и сборки ресивера гибкого ограждения и съемных элементов из отдельных секций, с повышенной степенью ремонтопригодности гибкого ограждения и с более оптимальными параметрами сопротивления движения судна на воздушной подушке за счет повышения рессорности (демпфирования) и податливости нижнего яруса ресивера и съемных элементов при преодолении препятствий и за счет снижения загребаемости воды.The technical problem solved by the invention consists in creating a more reliable design of a flexible enclosure in the aft of the hovercraft, with improved manufacturability of manufacturing and assembling a flexible enclosure receiver and removable elements from separate sections, with a high degree of maintainability of the flexible enclosure and with more optimal parameters resistance to the movement of the hovercraft due to increased springability (damping) and compliance of the lower tier of the receiver and removable elements while overcoming obstacles and by reducing the raking of water.
При этом гибкое ограждение должно удерживать воздушную подушку при наименьших затратах мощности на ее создание, обеспечивать мореходность судна, обеспечивать динамическую устойчивость его, быть прочным, легким, иметь достаточно продолжительный срок службы, не иметь тенденций к зарыванию, повреждение отдельных секций гибкого ограждения должно оказывать минимальное влияние на ходовые качества судна на воздушной подушке и безопасность его эксплуатации, нормальный износ секций не должен существенно ухудшать характеристики судна на воздушной подушке.At the same time, the flexible fence must hold the air cushion at the lowest cost of power for its creation, ensure the seaworthiness of the vessel, ensure its dynamic stability, be strong, lightweight, have a sufficiently long service life, have no tendency to bury, damage to individual sections of the flexible fence should have a minimum the effect on the performance of the hovercraft and the safety of its operation, normal wear of the sections should not significantly impair the performance of the vessel ear cushion.
Технический результат достигается тем, что гибкое ограждение судна на воздушной подушке состоит из периферийного наружного гибкого ресивера, имеющего двухъярусную конструкцию, как минимум, хотя бы на одном кормовом участке ограждения, прикрепленных к ресиверу по всему периметру съемных навесных элементов, внутреннего секционирующего ограждения из продольного надувного киля и поперечных оболочек из двух секций ресиверов, также с закрепленными на них съемными навесными элементами.The technical result is achieved by the fact that the flexible enclosure of the hovercraft consists of a peripheral external flexible receiver having a two-tier structure, at least in at least one aft section of the enclosure, attached to the receiver around the entire perimeter of the removable attachments, an internal sectional fence from a longitudinal inflatable keel and transverse shells from two sections of receivers, also with removable mounted elements attached to them.
Отличительными признаками от наиболее близкого аналога (прототипа) является то, что гибкий ресивер второго яруса на кормовой части гибкого ограждения прикреплен к гибкому ресиверу первого яруса съемно, имеет внутренние отверстия для распределения воздуха и внутренние сплошные вертикальные (боковые) перегородки (стенки), разделяющие гибкий ресивер второго яруса на отдельные съемные секции. Причем к каждой съемной секции гибкого ресивера второго яруса присоединены с острым углом наклона к линии экрана от воздушной подушки в сторону кормы всех образующих усеченного конуса с вершиной, направленной в сторону экрана, группы, например, 3÷5, съемных навесных конусных элементов, с внутренней диафрагмой в нижней части, формирующей размеры сопла конусов и регулирующей степень истечения воздуха из съемных элементов.Distinctive features from the closest analogue (prototype) is that the flexible receiver of the second tier on the aft of the flexible fence is removably attached to the flexible receiver of the first tier, has internal openings for air distribution and internal solid vertical (side) partitions (walls) that separate the flexible second tier receiver into separate removable sections. Moreover, to each removable section of the flexible receiver of the second tier are attached with an acute angle to the screen line from the air cushion towards the stern of all the generators of the truncated cone with the apex directed towards the screen, groups, for example, 3 ÷ 5, removable mounted conical elements, with an inner the diaphragm in the lower part, forming the size of the nozzle of the cones and regulating the degree of outflow of air from removable elements.
Смежные боковые стенки двух соседних секций ресивера второго яруса на кормовом участке гибкого ограждения срезаны вертикальными плоскостями от линий, параллельных диаметральной плоскости под углом до 15°.The adjacent side walls of two adjacent sections of the receiver of the second tier on the aft section of the flexible fence are cut off by vertical planes from lines parallel to the diametrical plane at an angle of up to 15 °.
Острый угол наклона съемного элемента к плоскости экрана от воздушной подушки в сторону кормы по углу наклона нижней образующей усеченного конуса съемного элемента с вершиной, направленной в сторону экрана, выбран оптимальным в пределах 20÷40°, а угол наклона верхней образующей усеченного конуса к плоскости экрана выбран оптимальным в пределах 50÷70°.The acute angle of inclination of the removable element to the plane of the screen from the air cushion towards the stern along the angle of inclination of the lower generatrix of the truncated cone of the removable element with the apex directed towards the screen, was chosen optimal within 20 ÷ 40 °, and the angle of inclination of the upper generatrix of the truncated cone to the plane of the screen selected optimal within 50 ÷ 70 °.
Площадь отверстий для прохода воздуха из первого яруса ресивера во второй нижний ярус в 1,5 раза больше площади отверстий, соединяющих второй нижний ярус с навесными съемными конусными элементами.The area of the holes for the passage of air from the first tier of the receiver to the second lower tier is 1.5 times larger than the area of the holes connecting the second lower tier with mounted removable conical elements.
Отношение высоты первого верхнего яруса гибкого ресивера к суммарной высоте второго нижнего яруса гибкого ресивера и высоты кормовых съемных навесных элементов принято равным 1:1, а высота кормового съемного навесного элемента составляет 60÷65% от высоты первого верхнего яруса.The ratio of the height of the first upper tier of the flexible receiver to the total height of the second lower tier of the flexible receiver and the height of the stern removable hinged elements is taken to be 1: 1, and the height of the stern removable hinged element is 60 ÷ 65% of the height of the first upper tier.
Для повышения рессорности кормовой части гибкого ограждения надувной ресивер второго яруса на каждой кормовой секции гибкого ограждения съемно прикреплен к надувному ресиверу первого яруса со смещением внутрь ограждения от наружного контура надувного ресивера первого яруса на размер радиуса цилиндрической поверхности надувного ресивера первого яруса, а съемные кормовые конусные элементы прикреплены ко всей нижней поверхности надувного ресивера второго яруса со смещением от наружного контура надувного ресивера второго яруса внутрь ограждения на размер радиуса цилиндрической поверхности надувного ресивера второго яруса, причем крепление выполнено таким образом, что малое днищевое основание усеченного конуса кормовых съемных элементов располагают в вертикальной зоне между наружными контурами надувных ресиверов первого и второго ярусов.To increase the spring of the aft part of the flexible guard, the inflatable receiver of the second tier on each aft section of the flexible guard is removably attached to the inflatable receiver of the first tier with a shift inward of the guard from the outer contour of the inflatable receiver of the first tier by the size of the radius of the cylindrical surface of the inflatable receiver of the first tier, and removable aft cone elements attached to the entire lower surface of the inflatable receiver of the second tier with an offset from the outer contour of the inflatable receiver of the second tier l fences on the size of the radius of the cylindrical surface of the inflatable receiver of the second tier, and the mount is made in such a way that the small bottom base of the truncated cone of the stern removable elements is located in the vertical zone between the outer contours of the inflatable receivers of the first and second tiers.
Нижняя кромка кормовых съемных конических элементов расположена ниже нижней кромки боковых съемных элементов гибкого ограждения, на уровне которых расположены и нижние кромки внутренней диафрагмы съемных конических элементов.The lower edge of the stern removable conical elements is located below the lower edge of the side removable elements of the flexible fence, at the level of which the lower edges of the inner diaphragm of the removable conical elements are located.
Каждый кормовой съемный элемент с сужающейся книзу конусообразной оболочкой имеет внутри диафрагму, выполняющую роль клапана для перекрытия донной части этой оболочки, выполненную в виде изогнутого книзу листа, две прямолинейные кромки которого закреплены симметрично на внутренней поверхности оболочки со стороны ее боковых стенок и при наполнении оболочки воздухом повышенного давления диафрагма принимает вид цилиндрической поверхности, при этом диафрагма выполнена расширяющейся в сторону верхних кромок с возможностью сопряжении с поверхностью оболочки, причем две криволинейные кромки выполнены свободными, не присоединенными к оболочке.Each feed removable element with a tapered shell tapering downward has a diaphragm inside, which acts as a valve for closing the bottom of this shell, made in the form of a sheet curved downwards, two straight edges of which are fixed symmetrically on the inner surface of the shell from the side of its side walls and when filling the shell with air high pressure diaphragm takes the form of a cylindrical surface, while the diaphragm is made expanding towards the upper edges with the possibility of pairing with the surface of the shell, and two curved edges are made free, not attached to the shell.
В литературе (см. книгу В.А.Колызаев и др. Справочник по проектированию судов с динамическими принципами поддержания. - Л.: Судостроение, 1980 г., стр.304) сообщается и о разработке конструкции съемных элементов сегментного типа, верхняя часть каждого такого элемента представляет собой индивидуальный гибкий ресивер. Эти элементы позволяют существенно увеличить высоту гибкого ограждения и сохранить их высокую живучесть. Однако повышенная жесткость элементов и, как следствие, повышенное сопротивление движению судна - основные препятствия к широкому применению гибкого ограждения этой конструкции.In the literature (see the book by V.A. Kolyzaev and others. A guide to the design of ships with dynamic principles of maintenance. - L .: Sudostroenie, 1980, p. 304), the development of the design of removable elements of a segment type is also reported, the upper part of each Such an element is an individual flexible receiver. These elements can significantly increase the height of the flexible fencing and maintain their high survivability. However, the increased stiffness of the elements and, as a consequence, the increased resistance to the movement of the vessel are the main obstacles to the widespread use of flexible fencing of this design.
Поскольку в научно-технической и патентной литературе не обнаружено технических решений гибкого ограждения с отличительными признаками, указанными выше в материалах заявки на предлагаемое изобретение, то есть нет технических решений, предусматривающих выполнение нижнего яруса ресивера в виде отдельных съемных секций с группой съемных конусных элементов, прикрепленных к ним, и с острым углом наклона к линии экрана от воздушной подушки в сторону кормы судна, то предложенное решение можно считать новым.Since in the scientific, technical and patent literature no technical solutions of flexible fencing with the distinguishing features indicated above in the materials of the application for the proposed invention were found, that is, there are no technical solutions providing for the implementation of the lower tier of the receiver in the form of separate removable sections with a group of removable conical elements attached to them, and with an acute angle of inclination to the screen line from the air cushion towards the stern of the vessel, the proposed solution can be considered new.
Сопоставительный анализ предлагаемого изобретения с выявленными аналогами подтверждает также, что предложенная конструкция гибкого ограждения судна на воздушной подушке является новой. Вся совокупность признаков изобретения модели не следует для специалистов явным образом из известного уровня техники, поэтому заявленная конструкция гибкого ограждения отвечает критерию изобретательского уровня. Изобретение промышленно применимо, поскольку позволяет достигнуть технического результата.A comparative analysis of the invention with identified analogues also confirms that the proposed design of a flexible enclosure of a hovercraft is new. The whole set of features of the invention of the model does not follow explicitly from the prior art for specialists, therefore, the claimed design of a flexible fence meets the criterion of inventive step. The invention is industrially applicable because it allows to achieve a technical result.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где:The invention is illustrated by drawings, where:
- на фиг.1 изображена общая схема расположения отдельных участков гибкого ограждения, вид сверху (корпус судна на воздушной подушке не показан);- figure 1 shows a General arrangement of individual sections of the flexible fencing, top view (hull of the vessel on an air cushion is not shown);
- на фиг.2 - общая схема расположения отдельных участков гибкого ограждения, вид сбоку с сечением А-А на фиг.1;- figure 2 is a General arrangement of individual sections of the flexible fencing, side view with a cross section aa in figure 1;
- на фиг.3 - вид Б на фиг.1;- figure 3 is a view of B in figure 1;
- на фиг.4 - укрупненно узел В на фиг.2 - сечение по кормовой секции гибкого ограждения;- figure 4 - enlarged node In figure 2 - section along the aft section of the flexible fence;
- на фиг.5 - вид Г на фиг.4 на диафрагму съемного элемента;- figure 5 is a view of G in figure 4 on the diaphragm of the removable element;
- на фиг.6 - узел Д на фиг.3 соединения ресивера второго яруса с ресивером первого яруса и со съемными конусными элементами;- in Fig.6 - node D in Fig.3 connection of the receiver of the second tier with the receiver of the first tier and with removable conical elements;
- на фиг.7 - схема расположения секций гибкого ограждения второго яруса в кормовой части, вид Е на фиг.6 со срезанными торцевыми поверхностями их;- Fig.7 is an arrangement of sections of the flexible fencing of the second tier in the aft, view E in Fig.6 with cut end surfaces of them;
- на фиг.8 - сечение Ж-Ж на фиг.1 гибкого ограждения в мидельной плоскости;- in Fig.8 is a section FJ in Fig.1 of a flexible fence in the midsection plane;
- на фиг.9 - сечение И-И фиг.4 - соединение съемных элементов с оболочкой секций гибкого ресивера второго яруса;- figure 9 - section II; figure 4 - connection of removable elements with the shell sections of the flexible receiver of the second tier;
- на фиг.10 схематично изображено в аксонометрии гибкое ограждение для лучшего восприятия конструкции и взаимного расположения его основных составных частей.- figure 10 schematically shows a perspective view of a flexible fence for a better perception of the structure and the relative position of its main components.
Гибкое ограждение судна на воздушной подушке состоит из наружного 1 и внутреннего 2 контуров. Наружный контур 1 ограждает воздушную подушку, создаваемую под днищем судна. Он представляет собой надувную оболочку - гибкий ресивер 3, закрепленный по двум концентричным линиям по периметру судна.The flexible enclosure of the hovercraft consists of an external 1 and an internal 2 circuits. The outer circuit 1 encloses an air cushion created under the bottom of the vessel. It is an inflatable shell - a
В нижней части гибкого ресивера 3 наружного контура, имеющей отверстия 4 для выхода воздуха, закреплены по всей ее длине съемные навесные элементы, образующие нижний ярус наружного контура: носовые и бортовые 5, угловые 6 и кормовые конусные элементы 7.In the lower part of the
Внутри гибкого ресивера расположена перегородка 8. Для обеспечения монтажа ограждения, его осмотра, ремонта и замены съемных элементов на секциях наружного контура установлены ушки 9, за которые осуществляется подъем ограждения. Подъем участка секции производится не менее чем за три соседних ушка.A
Под днищем судна расположен внутренний контур 2, предназначенный для обеспечения его остойчивости. Он представляет собой оболочки цилиндрической формы, в нижней части которых закреплены съемные элементы 10.Under the bottom of the vessel is an internal circuit 2, designed to ensure its stability. It is a shell of a cylindrical shape, in the lower part of which
Внутренний контур состоит из продольного надувного киля 11, расположенного в районе диаметральной плоскости и имеющего подъем в сторону кормы, и поперечных оболочек 12 из двух секций, установленных в мидельной плоскости. Внутренний контур крепится к днищу судна и делит воздушную подушку, ограниченную наружным контуром, на четыре отсека.The inner contour consists of a longitudinal
Наружный и внутренний контуры состоят из отдельных секций. Секции собираются из полотнищ, выполненных из прорезиненных тканей, стойких к истиранию, морской воде и атмосферным воздействиям.The outer and inner contours are composed of separate sections. Sections are assembled from panels made of rubberized fabrics that are resistant to abrasion, sea water and weathering.
Полотнища соединены между собой с помощью клея с последующей прошивкой и вулканизацией. Швы на участках наибольшей кривизны собраны с помощью клея холодного отверждения с последующей прошивкой и подкреплением болтами с обрезиненными шайбами.The sheets are interconnected with glue, followed by piercing and vulcanization. The seams in the areas of greatest curvature were assembled using cold-cured glue, followed by piercing and reinforcement with bolts with rubber washers.
Наружный контур 1 состоит из носовых 13, бортовых 14, угловых 15 и кормовых 16 секций, закрепленных по периметру судна.The outer contour 1 consists of bow 13, airborne 14, angular 15 and stern 16 sections, fixed along the perimeter of the vessel.
Носовые секции 13 (3 шт.) представляют собой гибкие оболочки-ресиверы, принимающие при заполнении воздухом форму торовых поверхностей. Поперечное сечение носовых секций показано на фиг.2.Nose sections 13 (3 pcs.) Are flexible shell-receivers that take the form of torus surfaces when filled with air. A cross section of the nasal sections is shown in FIG.
В нижней части носовых секций установлены бортовые съемные элементы 5 в количестве 44 штук.In the lower part of the nasal sections mounted
Бортовые секции 14 (10 шт.) представляют собой гибкие оболочки-ресиверы, принимающие при заполнении воздухом форму цилиндрических поверхностей. Поперечное сечение бортовых секций 14 изображено на фиг.8.The airborne sections 14 (10 pcs.) Are flexible receiver shells that take the form of cylindrical surfaces when filled with air. The cross section of the side sections 14 is shown in Fig.8.
Внутри бортовых секций 14 закреплена вертикальная перегородка 8. В нижней части бортовых секций 14 установлены бортовые съемные элементы 5 в количестве 104 штук.Inside the airborne sections 14, a vertical partition is fixed 8. In the lower part of the airborne sections 14 there are 104 removable airborne
Угловые секции 15 (2 шт.) имеют сложную форму. Каждая из них образована двумя цилиндрическими поверхностями, пересекающимися под углом 90°, скругленным с наружной стороны ограждения. В бортовой части угловые секции имеют перегородки, являющиеся продолжением перегородок бортовых секций.Corner sections 15 (2 pcs.) Have a complex shape. Each of them is formed by two cylindrical surfaces intersecting at an angle of 90 °, rounded off the outer side of the fence. In the side part, the corner sections have partitions, which are a continuation of the partitions of the side sections.
В нижней части каждой угловой секции закреплены 3 бортовых, 6 угловых и 2 гибких ресивера второго яруса с кормовыми съемными конусными элементами.At the bottom of each corner section are fixed 3 side, 6 corner and 2 flexible receivers of the second tier with aft removable cone elements.
Кормовые секции 16 (2 шт.) представляют собой гибкие оболочки-ресиверы цилиндрической формы двухъярусной конструкции. Поперечное сечение кормовой секции изображено на фиг.4.Feed sections 16 (2 pcs.) Are flexible shell-receivers of a cylindrical shape in a two-tier structure. The cross section of the aft section is shown in figure 4.
Кормовые секции автономны по отношению друг к другу и соседним угловым секциям: их разделяют боковые вертикальные стенки, которые по периметру присоединяются к оболочкам, а верхними кромками крепятся к корпусу судна.The aft sections are autonomous with respect to each other and adjacent corner sections: they are separated by vertical side walls, which are attached to the shells along the perimeter, and attached to the hull of the upper edges.
На каждой съемной кормовой секции второго яруса установлено, например, 4 кормовых съемных конусных элемента.On each removable stern section of the second tier, for example, 4 stern removable cone elements are installed.
На угловых и кормовых секциях, кроме отверстий для подачи воздуха в съемные конусные элементы, на внутренней ветви оболочки имеются отверстия для истечения воздуха при повышении давления из ресивера под днище судна. Отверстия на внутренней ветви закрыты клапанами 17.On the corner and stern sections, in addition to the holes for supplying air to the removable cone elements, there are holes on the inner branch of the shell for air to flow out when the pressure from the receiver increases under the bottom of the vessel. The holes on the inner branch are closed by
Внутренний контур 2 состоит из носовой 18 (1 шт.), центральных 19 (3 шт.), кормовой 20 (1 шт.) и поперечных 21 (2 шт.) секций.The inner contour 2 consists of bow 18 (1 pc.), Central 19 (3 pc.), Aft 20 (1 pc.) And transverse 21 (2 pc.) Sections.
Носовая 18, центральные 19 и поперечные 21 секции принимают в поддутом состоянии форму цилиндра, рассеченного плоскостью, параллельной образующей цилиндра. Поперечное сечение внутреннего контура показано на фиг.2 и 8.The nasal 18, central 19 and transverse 21 sections take in a deflated state the shape of a cylinder cut by a plane parallel to the cylinder generatrix. A cross section of the inner contour is shown in FIGS. 2 and 8.
Кормовая секция 20 внутреннего контура 2 имеет форму цилиндра, переходящего в конус в кормовой оконечности. На секциях внутреннего контура 2 закреплено 86 съемных элементов 10.The aft section 20 of the inner contour 2 has the shape of a cylinder turning into a cone at the aft end. On sections of the inner contour 2 fixed 86
Съемные элементы наружного и внутреннего контуров, образующие нижний ярус ограждения, расположены в районе контакта с экраном. Они обеспечивают большую гибкость нижней части ограждения и увеличивают срок службы гибкого ресивера. Съемные элементы крепятся к ресиверу секций болтами 22 с обрезиненными шайбами 23 и самоконтрящими гайками 24 и рассчитаны на быструю замену после износа.Removable elements of the external and internal contours forming the lower tier of the fence are located in the area of contact with the screen. They provide greater flexibility to the bottom of the railing and extend the life of the flexible receiver. Removable elements are attached to the receiver sections with
Гибкий ресивер второго яруса 25 на каждой кормовой секции 16 гибкого ограждения прикреплен к гибкому ресиверу первого яруса съемно с помощью болтовых соединений 22, 23 и 24, имеет внутреннее отверстие 26 для распределения воздуха в съемные конусные элементы 7 и внутренние сплошные вертикальные (боковые) перегородки (стенки) 27, разделяющие гибкий ресивер второго яруса на отдельные съемные секции.A flexible receiver of the
К каждой съемной секции гибкого ресивера второго яруса присоединены с острым углом наклона к линии экрана от воздушной подушки в сторону кормы всех образующих усеченного конуса с вершиной, направленной в сторону экрана, все четыре кормовых съемных конусных элемента 7. Причем угол α наклона съемных конусных элементов к плоскости экрана от воздушной подушки в сторону кормы по углу наклона нижней образующей усеченного конуса съемного элемента с вершиной, направленной в сторону экрана за контур второго яруса кормового гибкого ресивера, выбран оптимальным 30° из предела 20÷40°, а угол β наклона верхней образующей усеченного конуса к плоскости экрана выбран оптимальным 60° из предела 50÷70°.To each removable section of the flexible receiver of the second tier are connected with an acute angle to the screen line from the air cushion towards the stern of all the generators of the truncated cone with the apex directed towards the screen, all four stern removable
Для снижения истираемости при взаимодействии и увеличении ходимости смежные боковые стенки 27 двух соседних секций гибкого ресивера второго яруса на кормовом участке гибкого ограждения срезаны вертикальными плоскостями от линий, параллельных диаметральной плоскости на угол γ, равный 15°.To reduce abrasion during interaction and increase mileage, the
Площадь отверстий 4 для прохода воздуха из первого яруса гибкого ресивера во второй нижний ярус в 1,5 раза больше площади отверстий 26, соединяющих второй нижний ярус со съемными конусными элементами, что позволяет постоянно поддерживать хорошие демпфирующие свойства кормового гибкого ограждения.The area of the
На достижение оптимальных эксплуатационных показателей судна на воздушной подушке влияет и то, что отношение высоты Н1 первого верхнего яруса гибкого ресивера к сумме высоты второго нижнего яруса Н2 гибкого ресивера и высоты Н3 кормовых съемных конусных навесных элементов принято равным 1:1, а высота Н3 кормового съемного конусного элемента составляет 60-65% от высоты Н1 первого верхнего яруса.The achievement of the optimum performance of an hovercraft is also influenced by the fact that the ratio of the height H 1 of the first upper tier of the flexible receiver to the sum of the height of the second lower tier H 2 of the flexible receiver and the height H 3 of the stern removable conical hinged elements is taken to be 1: 1, and the height H 3 feed removable cone element is 60-65% of the height H 1 of the first upper tier.
Для повышения рессорности кормовой части гибкого ограждения съемное прикрепление гибкого ресивера второго яруса 25 на каждой кормовой секции 16 гибкого ограждения к гибкому ресиверу первого яруса выполнено со смещением внутрь ограждения от наружного контура (от наружной образующей) гибкого ресивера первого яруса на размер R - радиуса цилиндрической поверхности гибкого ресивера первого яруса, а прикрепление кормовых съемных конусных элементов ко всей наружной поверхности ресивера второго яруса выполнено с наружной стороны со смещением внутрь ограждения от наружного контура гибкого ресивера второго яруса на размер r - радиуса цилиндрической поверхности гибкого ресивера второго яруса и таким образом, что малое днищевое основание 28 усеченного конуса кормовых съемных элементов располагают в вертикальной зоне между наружными контурами гибких ресиверов первого и второго ярусов.To increase the spring of the aft part of the flexible guard, the removable attachment of the flexible receiver of the
Нижняя кромка кормовых съемных конусных элементов 7 гибкого ограждения расположена ниже нижней кромки бортовых съемных элементов 5 этого ограждения для уменьшения эффекта загребания воды.The lower edge of the stern
Нижняя кромка внутренней диафрагмы 29 кормовых съемных конусных элементов также расположена на уровне нижней кромки бортовых съемных элементов.The lower edge of the
Каждый кормовой съемный конусный элемент с сужающейся книзу конусообразной оболочкой имеет внутри диафрагму 29, выполняющую роль клапана для перекрытия донной части этой оболочки, выполненную в виде изогнутого книзу листа, две кромки 30 которого закреплены симметрично на внутренней поверхности оболочки со стороны ее верхней и нижней стенок и при наполнении оболочки воздухом повышенного давления диафрагма 29 принимает вид цилиндрической поверхности, при этом диафрагма выполнена расширяющейся в сторону верхних кромок с возможностью сопряжения с поверхностью оболочки, причем две боковые кромки 31 выполнены свободными, не присоединенными к оболочке.Each stern removable cone element with a tapered shell tapering downward has a
Работа гибкого ограждения начинается с момента подвески секций его на корпус судна на воздушной подушке, которая осуществляется с помощью разъемных узлов крепления в соответствии с разработанной монтажной схемой гибкого ограждения, привязывающей каждую секцию его к зоне расположения соответствующего шпангоута судна.The work of a flexible fence begins from the moment of suspension of its sections on the hull of the vessel on an air cushion, which is carried out using detachable attachment points in accordance with the developed mounting scheme of a flexible fence, tying each section to the zone of the corresponding frame of the vessel.
Затем проводят по разработанной программе соответствующие ходовые испытания, проверяют степень соответствия фактически достигнутых эксплуатационных параметров расчетным величинам их.Then, according to the developed program, the relevant sea trials are carried out, the degree of compliance of the actually achieved operational parameters with their calculated values is checked.
По мере увеличения срока ходовой эксплуатации судна на воздушной подушке в обычных условиях у отдельных съемных элементов гибкого ограждения начинается износ нижней кромки. В этом случае конструкция съемных элементов и примененной резинотканевой материи с повышенными показателями по адгезии и раздиру, допускают возможность неоднократной подрезки от нижней кромки вверх до отмеченного крайне возможного уровня подрезки (а, например, для кормовых съемных конусных элементов до нижнего уровня расположения внутренней диафрагмы). При этом такая процедура не оказывает существенное значение на изменение эксплуатационных показателей. При значительных повреждениях при аварийном или обычном режиме эксплуатации возможна и быстрая замена отдельных съемных элементов или, например, в корме, целиком секции второго яруса гибкого ресивера.As the hovercraft life of the ship increases under normal conditions, the lower edge begins to wear on individual removable flexible guards. In this case, the design of the removable elements and the applied rubber fabric with improved adhesion and tearing characteristics allow the possibility of repeated trimming from the lower edge up to the marked extremely possible level of trimming (and, for example, for stern removable conical elements to the lower level of the internal diaphragm). At the same time, such a procedure does not significantly affect the change in operational indicators. In case of significant damage during emergency or normal operation, a quick replacement of individual removable elements or, for example, in the stern, as a whole section of the second tier of the flexible receiver is possible.
По имеющимся статистическим данным, основанным на опыте эксплуатации гибких ограждений судов на воздушной подушке, по ходовым часам эксплуатации кормовые съемные конусные элементы подвергаются в 5 раз большему износу, чем носовые, но предложенная конструкция кормовой части гибкого ограждения позволяет ходимость кормовых съемных конусных элементов приблизить к ходимости носовых съемных элементов.According to the available statistical data, based on the experience of operating flexible hulls of hovercraft, by the running hours of operation, the stern removable cone elements are 5 times more wear than the bow, but the proposed design of the stern part of the flexible fence allows the walking distance of the stern removable cone elements to be closer to walking removable nasal elements.
Изготовление предложенной конструкции гибкого ограждения может производиться в условиях промышленного производства на нашем предприятии с применением отдельного специфического оборудования, оснастки и приспособлений и специально разработанных резинотканевых материалов и технологических процессов. Изготовление гибкого ограждения предложенной конструкции требует предварительного повышения специальной квалификации и знаний изготовителей его и персонала, обслуживающего его при сборке и эксплуатации.The proposed design of flexible fencing can be made in the conditions of industrial production at our enterprise using separate specific equipment, equipment and devices, and specially developed rubber-fabric materials and technological processes. The manufacture of flexible fencing of the proposed design requires a preliminary improvement of the special qualifications and knowledge of its manufacturers and the personnel serving it during assembly and operation.
Деление гибкого ограждения судна на воздушной подушке на отдельные секции делает производство технологичным и обеспечивает сравнительно легкую транспортабельность частей гибкого ограждения, хотя, например, изготовленный на предприятии макетный образец гибкого ограждения предназначен для самого крупного в мире амфибийного корабля на воздушной подушке длиной 57,3 м, шириной 25,6 м и полным водоизмещением более 550 т с массой гибкого ограждения 23 т и скоростью 60 узлов.Dividing the flexible enclosure of the hovercraft into separate sections makes the production technologically advanced and provides relatively easy transportability of the parts of the flexible enclosure, although, for example, the prototype of the flexible enclosure made at the enterprise is designed for the largest amphibious hovercraft in the world with a length of 57.3 m, 25.6 m wide and a total displacement of more than 550 tons with a flexible fence mass of 23 tons and a speed of 60 knots.
Этот уникальный корабль на воздушной подушке по своим достигнутым характеристикам и оснащению значительно опередил свое время.This unique hovercraft is far ahead of its time in terms of performance and equipment.
Таким образом, создана более надежная конструкция гибкого ограждения в кормовой части тяжеловесного судна на воздушной подушке с повышенной технологичностью изготовления и сборки ресивера гибкого ограждения и съемных элементов из отдельных секций, с повышенной степенью ремонтопригодности и с более оптимальными параметрами сопротивления движению судна на воздушной подушке за счет повышения рессорности (демпфирования) и податливости второго нижнего яруса ресивера и кормовых съемных конусных элементов при преодолении препятствий и за счет почти полного отсутствия загребания воды.Thus, a more reliable design of the flexible enclosure in the stern of a heavy hovercraft has been created with increased manufacturability of manufacturing and assembling the receiver of the flexible enclosure and removable elements from individual sections, with a high degree of maintainability and with more optimal parameters of resistance to movement of the vessel on an air cushion due to increase spring (damping) and suppleness of the second lower tier of the receiver and feed removable cone elements when overcoming obstacles and and due to the almost complete absence of raking water.
Claims (8)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003128489/11A RU2255013C2 (en) | 2003-09-22 | 2003-09-22 | Flexible guard of air cushion vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003128489/11A RU2255013C2 (en) | 2003-09-22 | 2003-09-22 | Flexible guard of air cushion vehicle |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2003128489A RU2003128489A (en) | 2005-03-27 |
| RU2255013C2 true RU2255013C2 (en) | 2005-06-27 |
Family
ID=35560075
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2003128489/11A RU2255013C2 (en) | 2003-09-22 | 2003-09-22 | Flexible guard of air cushion vehicle |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2255013C2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2527871C1 (en) * | 2013-06-18 | 2014-09-10 | Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации | Resilient guide rail with higher follower properties for air-cushion vessels |
| RU180203U1 (en) * | 2017-11-17 | 2018-06-06 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Крыловский государственный научный центр" | REMOVABLE ELEMENT OF FLEXIBLE SHIPPING OF AMPHIBIAN SHIP ON THE AIR PILLOW OF THE INCREASED HEIGHT |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110406523B (en) * | 2019-08-05 | 2022-04-15 | 山东科锐智能科技有限公司 | Hovercraft with multiple honeycomb structures |
-
2003
- 2003-09-22 RU RU2003128489/11A patent/RU2255013C2/en active
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2527871C1 (en) * | 2013-06-18 | 2014-09-10 | Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации | Resilient guide rail with higher follower properties for air-cushion vessels |
| RU180203U1 (en) * | 2017-11-17 | 2018-06-06 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Крыловский государственный научный центр" | REMOVABLE ELEMENT OF FLEXIBLE SHIPPING OF AMPHIBIAN SHIP ON THE AIR PILLOW OF THE INCREASED HEIGHT |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2003128489A (en) | 2005-03-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2060199C1 (en) | Trimaran with varying trim | |
| US4890564A (en) | Extended bow and controllable air cushion air ride boat hull | |
| US5522333A (en) | Catamaran boat with planing pontoons | |
| CN105799858B (en) | Frictional resistance reduces type ship and the frictional resistance of ship reduces device | |
| JP2555320B2 (en) | Catamaran | |
| EA006339B1 (en) | Air cushion vessel | |
| RU2255013C2 (en) | Flexible guard of air cushion vehicle | |
| WO2014003573A2 (en) | A marine geophysical deflector for towing of seismic arrays | |
| CA1046111A (en) | Gas-cushion vehicle | |
| US3621932A (en) | Gas-cushion vehicles | |
| US3239023A (en) | Ground effect machines | |
| US4096921A (en) | Vehicle supported by an air cushion | |
| US4169514A (en) | Air cushion vehicles | |
| US3384198A (en) | Ground effect vehicles | |
| GB2142890A (en) | Surface effect ship stern seal | |
| EP0338475A1 (en) | Extended bow and controllable air cushion air ride boat hull | |
| US4543901A (en) | Surface effect ship air cushion seal system | |
| US8065970B2 (en) | High-speed multihull boat | |
| RU2527871C1 (en) | Resilient guide rail with higher follower properties for air-cushion vessels | |
| US3410241A (en) | Air cushion vehicles provided with flexible skirts having suction reducing means | |
| CA2379027C (en) | A pneumatic float for light and ultra-light aircraft | |
| US5542366A (en) | Air cushion vehicle with high stability skirt system | |
| US3333650A (en) | Flexible components for ground effect vehicles | |
| US4834011A (en) | Air cushion vehicle stern seal | |
| EP0149603B1 (en) | Flexible bow seal air ride boat hull |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC4A | Invention patent assignment |
Effective date: 20051108 |