RU2265546C2

RU2265546C2 - Sailing vessel

Info

Publication number: RU2265546C2
Application number: RU2002112372/11A
Authority: RU
Inventors: Г.Н. Троицкий (RU); Г.Н. Троицкий
Original assignee: Троицкий Георгий Николаевич
Priority date: 2002-04-25
Filing date: 2002-04-25
Publication date: 2005-12-10
Also published as: RU2002112372A

Abstract

FIELD: shipbuilding; building of sailing vessels.

SUBSTANCE: proposed vessel is provided with trimming tanks in fore and aft extremities; trimming tanks are provided with control fittings. Mast step is made in form of tubular axle and is mounted on cylindrical insert of hull for inclination of mast to sides of vessel through angles exceeding ± 90°. Additional keel of vessel is secured on external surface of tubular step by means of bush and is provided with turn jack.

EFFECT: enhanced propulsive performance and navigational safety; improved habitability of vessel.

3 cl, 21 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к области судостроения и может быть использовано для повышения ходкости (в том числе без парусов, под мотором), маневренности, безопасности плавания и улучшения обитаемости парусных судов.The present invention relates to the field of shipbuilding and can be used to increase propulsion (including without sails, under the motor), maneuverability, safety of navigation and improve the habitability of sailing ships.

В настоящее время практически все парусные суда (без учета парусных досок) оснащены парусным вооружением, у которого устойчивость мачты парусного судна в рабочем положении в плоскости, перпендикулярной диаметральной плоскости корпуса, обеспечивается за счет формирования сил-реакций в опоре (степсе) мачты (/Л1/ «Аэрориг»-нерасчаленная вращающаяся углепластиковая мачта», журнал «Катера и Яхты» №162-1997 г., стр.18) и стоячем такелаже, жестко закрепленных на корпусе парусного судна и удерживающих мачту в рабочем положении (/Л2/ К.Х.Марквардт "Рангоут, такелаж и паруса судов VIII века", стр.44, Ленинград, "Судостроение" 1991 г.; /Л3/ Боб Бонд «Справочник яхтсмена», стр.44, Ленинград, «Судостроение» 1989 г.). Парусные суда с жестко закрепленными на корпусе мачтами зарекомендовали себя пригодными для любых условий плавания в любом районе мирового океана. В то же время жесткое закрепление мачты на корпусе парусного судна является причиной появления крена корпуса парусного судна на ходу под парусами. В общем случае движение парусного судна с накрененным корпусом приводит к снижению скорости движения из-за большего по величине сопротивления воды движущемуся накрененному корпусу парусного судна и уменьшения действующей высоты парусного вооружения (здесь под действующей высотой подразумевается площадь проекции закрененной мачты с парусом на диаметральную плоскость корпуса спрямленного парусного судна), к увеличению его дрейфа по сравнению со случаем, когда киль (шверт) парусного судна не наклонен из-за крена корпуса. В связи с креном корпуса парусного судна ухудшаются его остойчивость и обитаемость (удобство пользования), связанная с необходимостью управлять парусным судном, осуществлять штурманскую прокладку, готовить еду, отдыхать от вахты и т.п., в рабочих и жилых объемах парусного судна с накрененными палубами.At present, almost all sailing vessels (excluding sailing boards) are equipped with sailing equipment, in which the stability of the mast of the sailing vessel in the working position in the plane perpendicular to the diametrical plane of the hull is ensured by the formation of force-reactions in the support (step) of the mast (/ Л1 / “Aerorig” - an unscrewed rotating carbon fiber mast ”, magazine“ Boats and Yachts ”No. 162-1997, p. 18) and a standing rigging, rigidly fixed to the hull of the sailing vessel and holding the mast in working position (/ L2 / K. H. Marquardt "Rango ut, rigging and sails of vessels of the VIII century ", p. 44, Leningrad," Shipbuilding "1991; / L3 / Bob Bond" Directory of the yachtsman ", p. 44, Leningrad," Shipbuilding "1989). Sailing vessels with masts rigidly fixed to the hull have proved themselves suitable for any navigation conditions in any area of the world's oceans. At the same time, the mast is rigidly fixed to the hull of the sailing vessel and causes the roll of the hull of the sailing vessel on the move under sail. In the general case, the movement of a sailing vessel with a banked hull leads to a decrease in speed due to the greater resistance of the water to the moving banked hull of a sailing ship and a decrease in the effective height of the sailing armament (here, the effective height refers to the projection area of the banked mast with a sail on the diametrical plane of the straightened hull sailing ship), to an increase in its drift compared with the case when the keel (dagger) of the sailing ship is not tilted due to the roll of the hull. Due to the tilt of the hull of a sailing vessel, its stability and habitability (ease of use) are impaired due to the need to operate a sailing vessel, carry out navigational laying, cook food, take a break from shift, etc., in the working and living volumes of a sailing vessel with tilted decks .

В патенте Г.Н.Троицкого «Способ обеспечения устойчивости мачты парусного судна и устройство для его осуществления», патент RU 2145291 С1, предлагается полное или частичное обеспечение рабочего положения мачты парусного судна по крену за счет формирования гидродинамической подъемной силы на дополнительном киле-гидрокрыле с изменяемой геометрией. Для этого мачту парусного судна с парусом-аэрокрылом с изменяемой геометрией снабжают подводной частью мачты в виде дополнительного и киля-гидрокрыла с изменяемой геометрией, с бульбой, внутри которой закреплен балласт, степсом мачты в виде оси в подшипниках, с малыми моментами сопротивления, закрепленных в диаметральной плоскости корпуса парусного судна, жестко скрепленным с мачтой в промежутке между парусом и дополнительным килем.In the patent of G. N. Troitsky “Method for ensuring the stability of the mast of a sailing vessel and a device for its implementation”, patent RU 2145291 C1, it is proposed to fully or partially ensure the working position of the mast of the sailing vessel on the roll due to the formation of hydrodynamic lifting force on an additional keel-wing with variable geometry. For this, the mast of a sailing vessel with a variable-geometry aerofoil sail is provided with the underwater part of the mast in the form of an additional and variable-keel hydraulic wing, with a ball inside which the ballast is fixed, the mast step in the form of an axis in bearings, with small resistance moments fixed in the diametrical plane of the hull of the sailing vessel, rigidly fastened to the mast in the interval between the sail and the additional keel.

В этом случае рабочее положение мачты парусного судна в диаметральной плоскости корпуса парусного судна обеспечивается жестким закреплением мачты на степсе. Рабочее положение мачты парусного судна по крену обеспечивается, с одной стороны, восстанавливающим моментом, формируемым балластом (закреплен в бульбе на дополнительном киле) при закренивании мачты парусного судна, с другой стороны, восстанавливающим моментом, формируемым на ходу под парусами с помощью дополнительного киля-гидрокрыла с изменяемой геометрией, использующего с этой целью гидродинамическую подъемную силу, величина и направление которой в совокупности с восстанавливающим моментом от использования балласта позволяет компенсировать кренящие моменты, возникающие в процессе работы парусного вооружения. Такое закрепление мачты на корпусе парусного судна позволяет обеспечить рабочее положение мачты и всего парусного вооружения на ходу под парусами без закренивания корпуса парусного судна на правый и левый борта.In this case, the working position of the mast of the sailing vessel in the diametrical plane of the hull of the sailing vessel is ensured by rigid fastening of the mast on the step. The working position of the mast of the sailing vessel on the roll is ensured, on the one hand, by the restoring moment formed by the ballast (secured in the bulb on the additional keel) when the mast of the sailing vessel is tilted, on the other hand, by the restoring moment formed by sailing using the additional keel-wing with variable geometry, using for this purpose hydrodynamic lifting force, the magnitude and direction of which, together with the restoring moment from the use of ballast, allows to compensate for heeling moments arising in the process of operation of sailing weapons. Such fastening of the mast on the hull of the sailing ship allows you to ensure the working position of the mast and all sailing weapons on the move under the sails without jamming the hull of the sailing ship on the right and left sides.

Предлагаемое в Патенте RU 2145291 С1 закрепление мачты позволяет повысить ход парусного судна за счет оптимизации размерений его спрямленного корпуса с точки зрения максимальной скорости хода под парусами, так как в этом случае корпус парусного судна уже не обременен необходимостью обеспечения дополнительной остойчивости, связанной с работой парусного вооружения. Одновременно улучшается обитаемость и повышается маневренность спрямленного корпуса парусного судна за счет улучшения условий работы основного киля.The fastening of the mast proposed in Patent RU 2145291 C1 allows to increase the course of the sailing vessel by optimizing the dimensions of its straightened hull from the point of view of the maximum speed under sail, since in this case the hull of the sailing vessel is no longer burdened with the need to provide additional stability associated with the operation of sailing weapons . At the same time, habitability is improved and the maneuverability of the straightened hull of the sailing vessel is improved by improving the working conditions of the main keel.

Вместе с тем очевидно, что конструкция, предлагаемая в Патенте RU 2145291 С1, допускает крен мачты на правый и левый борта, при которых сохраняется спрямленный корпус парусною судна, на углы, меньшие ±90°.However, it is obvious that the design proposed in Patent RU 2145291 C1 allows the mast to roll on the right and left sides, at which the straightened hull of the sailing vessel is preserved, at angles less than ± 90 °.

Конструктивные ограничения величины «независимого» угла крена мачты накладывают дополнительные ограничения на работу парусного вооружения при сильных ветровых нагрузках: приводит к необходимости уменьшения площади парусов и т.п., так как на прямую связаны с обеспечением поперечной остойчивости парусного судна на ходу под парусами.The structural limitations of the “independent” mast roll angle impose additional restrictions on the operation of sailing armaments under strong wind loads: it leads to the need to reduce the area of sails, etc., since they are directly related to ensuring lateral stability of the sailing vessel under sail.

Целью предлагаемого изобретения является повышение ходкости (в том числе без парусов, под мотором), маневренности, безопасности плавания и улучшение обитаемости жилых и рабочих помещений парусного судна.The aim of the invention is to increase propulsion (including without sails, under the motor), maneuverability, safety of navigation and improving the habitability of residential and working premises of a sailing ship.

Указанная цель достигается тем, что парусное судно снабжают в носовой и кормовой оконечностях корпуса дифферентовочными цистернами с арматурой управления дифферентом корпуса парусного судна, степсом в виде трубчатой оси, с установленными внутри трубы подшипниками, допускающими закренивание мачты на левый и на правый борта парусного судна на углы, превышающие ±90°, дополнительным килем, жестко скрепленным с втулкой, надетой на подшипники, закрепленные на внешней поверхности трубчатой оси-степса мачты, снабженной домкратом разворота втулки относительно трубчатой оси-степса мачты, вокруг оси вращения, лежащей в диаметральной плоскости корпуса парусного судна, и механизмами фиксации втулки относительно степса мачты и степса мачты относительно корпуса парусного судна, а дополнительный киль снабжают выдвигающейся консолью с направляющими и механизмом выдвижения консоли с арматурой управления, при этом консоль дополнительного киля снабжают в нижней части бульбой с балластом и гидродинамическими обтекателями консоли, направляющих и механизма выдвижения.This goal is achieved by the fact that the sailing vessel is equipped with trim tanks in the fore and aft ends of the hull with trim fittings of the sail hull trim, a step in the form of a tubular axis, with bearings installed inside the pipe, allowing the mast to be tilted to the left and right sides of the sailing vessel at angles exceeding ± 90 °, with an additional keel rigidly fastened to a sleeve worn on bearings mounted on the outer surface of the tubular axis-step of the mast, equipped with a WT reversing jack cans relative to the tubular axis-mast step, around the axis of rotation lying in the diametrical plane of the hull of the sailing vessel, and mechanisms for fixing the sleeve relative to the mast step and mast step relative to the hull of the sailing vessel, and an additional keel is equipped with a retractable console with guides and a mechanism for extending the console with control valves while the console of the additional keel is provided in the lower part with a bulb with ballast and hydrodynamic fairings of the console, guides and the extension mechanism.

В отдельных случаях «Парусное судно» может быть снабжено дополнительным креплением мачты на степсе в виде шарнира с осью вращения, лежащей в одной плоскости с осью вращения трубчатого степса, а также вантами, натяжителем вант, шкивами, лебедкой с механизмом дистанционного управления, составляющими механизм принудительного наклона мачты на правый или левый борта парусного судна и ее фиксации в одном из выбранных положений.In some cases, the “Sailing vessel” can be equipped with additional mast mounting on the step in the form of a hinge with a rotation axis lying on the same plane as the rotation axis of the tubular step, as well as cables, cable-stay tensioners, pulleys, a winch with a remote control that make up the compulsory mechanism tilt the mast to the starboard or starboard side of the sailing vessel and fix it in one of the selected positions.

Предлагаемое техническое решение позволяет вне зависимости от величины ветровой нагрузки на парусное вооружение парусного судна исключить опрокидывание его корпуса и обеспечивает движение парусного судна под парусами со спрямленным корпусом с повышенными ходкостью (в том числе парусно-моторного судна со спущенными парусами под моторами), маневренностью, безопасностью плавания и улучшить обитаемость парусного судна.The proposed technical solution allows, regardless of the magnitude of the wind load on the sailing ship’s armament, to exclude the hull from overturning and ensures the movement of the sailing vessel under sail with a straightened hull with increased propulsion (including a sail-motor vessel with lowered sails under the motors), maneuverability, safety sailing and improve the habitability of a sailing ship.

На фиг.1 схематически представлена конструкция заявляемого «Парусного судна». На фиг.2 показано закрепление дополнительного киля-гидрокрыла с изменяемой геометрией на втулке трубчатого степса. На фиг.3 представлен один из вариантов механизма разворота дополнительного киля, закрепленного на втулке, относительно трубчатого степса мачты и тормозное устройство для фиксации трубчатого степса относительно цилиндрической вставки корпуса парусного судна. На фиг.4 показана "взорванная сборка" предлагаемой конструкции "Парусного судна" с цилиндрической вставкой корпуса. На фиг.5, 6, 7...11 схематически показаны эволюции парусного вооружения и дополнительного киля при различных режимах движения "Парусного судна" под парусами и мотором. На фиг.12 показан многомачтовый парусник по предлагаемой в заявке конструктивной схеме. Фиг.13 иллюстрирует расширение возможностей команды парусного судна в управлении парусами многомачтового парусника. На фиг.14 показан вариант постановки дополнительных килей скоростного многомачтового парусно-моторного судна в "транспортное положение" для движения с убранными парусами под моторами. На фиг.15 показана конструкция одномачтового парусного судна с трубчатым степсом в виде гидродинамического обтекателя. На фиг.16 изображена схема закрепления трубчатого степса с гидродинамическим обтекателем на корпусе "Парусного судна". На фиг.17 схематически показано одномачтовое "Парусное судно" с трубчатым степсом, выполненным в виде водоизмещающей носовой оконечности, а на фиг.18 - двухмачтовое "Парусное судно" с носовой и кормовой водоизмещающими оконечностями - трубчатыми степсами. На фиг.19 кормовая оконечность двухмачтового судна снабжена трубчатым степсом с гидродинамическим обтекателем. На фиг.20 представлена схематически конструкция крепления мачты на степсе, при которой допускаются принудительные наклоны мачты в плоскости, перпендикулярной диаметральной плоскости корпуса парусного судна, а на фиг.21 - схема управления величиной действующей высоты Н парусного вооружения.Figure 1 schematically shows the design of the inventive "Sailing vessel". Figure 2 shows the fixing of the additional keel-wing with variable geometry on the sleeve of the tubular step. Figure 3 presents one of the options for the rotation mechanism of the additional keel mounted on the sleeve relative to the tubular mast step and a brake device for fixing the tubular step with respect to the cylindrical insert of the hull of the sailing vessel. Figure 4 shows the "blown assembly" of the proposed design of the "Sailing vessel" with a cylindrical insert of the hull. Figure 5, 6, 7 ... 11 schematically shows the evolution of sailing weapons and additional keel in various modes of movement of the "Sailing ship" under sails and motor. On Fig shows a multi-masted sailboat according to the proposed design scheme. 13 illustrates the expansion of the capabilities of a sailing ship team in sail control of a multi-masted sailing ship. On Fig shows a variant of setting additional keels of a high-speed multi-mast sailing-motor vessel in the "transport position" for movement with retracted sails under the motors. On Fig shows the design of a single-masted sailing vessel with a tubular step in the form of a hydrodynamic fairing. In Fig.16 shows a diagram of the fastening of the tubular step with a hydrodynamic fairing on the hull "Sailing vessel". On Fig schematically shows a single-masted "Sailing vessel" with a tubular step, made in the form of a displacement bow, and Fig. 18 - two-masted "Sailing vessel" with a bow and stern displacement of the ends - tubular steps. In Fig.19 the aft end of a two-masted vessel is equipped with a tubular step with a hydrodynamic fairing. In Fig.20 shows a schematic construction of the mast mounting on the step, in which forced mast tilts are allowed in a plane perpendicular to the diametrical plane of the hull of the sailing vessel, and Fig.21 is a control diagram of the magnitude of the effective height H of the sailing weapon.

На фиг.1 корпус парусного судна 1 содержит цилиндрическую вставку корпуса 2 диаметром ⌀d₁ на длине "L", с осью симметрии цилидрической вставки «А-А'», лежащей в диаметральной плоскости корпуса парусного судна. В носовой и кормовой оконечностях корпуса 1 установлены дифферентовочные цистерны забортной воды соответственно позиции 3 и 4, с арматурой заполнения и опорожнения дифферентовочных цистерн (на схеме арматура условно не показана). На цилиндрическую вставку корпуса 2 "надет" (цилиндрический) трубчатый степс 5 (⌀d₂) мачты 6. Степс 5 установлен, например, на радиально-упорные подшипники 7 и 8, закрепленные на цилиндрической вставке корпуса 2. На радиально-упорные подшипники 9 и 10 (подшипники позиции 7, 8, 9, 10 могут быть выполнены как подшипники качения или подшипники скольжения), закрепленные на трубчатом степсе 5, устанавливают втулку 11 (⌀d₃) с жестко скрепленным с ней дополнительным килем 12. На втулке 11 устанавливают домкрат 13 (на фиг.1 показан упрощенно) для разворота втулки 11 относительно трубчатого степса 5. В конструкции домкрата 13 предусмотрен управляемый командой парусного судна механизм фиксации втулки 11 относительно степса мачты 5 (условно на схеме показан в составе домкрата 13). На цилиндрической вставке 2 корпуса парусного судна 1 установлен механизм фиксации 14 углового положения степса мачты 5 относительно корпуса парусного судна 1. Дополнительный киль 12 снабжен выдвигающейся консолью 15 с бульбой 16, внутри которой закреплен балласт. На фиг.1 дополнительный киль 12 показан с выдвинутой на величину Δh_кконсолью 15.In figure _{1, the} hull of a sailing vessel 1 contains a cylindrical insert of the hull 2 with a diameter of 1d ₁ along the length "L", with the axis of symmetry of the cylindrical insert "AA", lying in the diametrical plane of the hull of the sailing vessel. In the fore and aft ends of hull 1, trim tanks for seawater are installed at positions 3 and 4, respectively, with fittings for filling and emptying trim tanks (fittings are not shown conventionally in the diagram). A (cylindrical) tubular step 5 (⌀d ₂ ) of the mast 6 is “mounted” on the cylindrical insert of the housing 6. Step 5 is mounted, for example, on angular contact bearings 7 and 8, mounted on a cylindrical insert of the housing 2. On angular contact bearings 9 and 10 (bearings of positions 7, 8, 9, 10 can be made as rolling bearings or sliding bearings), mounted on a tubular step 5, install a sleeve 11 (⌀d ₃ ) with an additional keel 12 rigidly fastened with it. Install on a sleeve 11 jack 13 (shown in figure 1 simplified) for turning the sleeve 11 about relative to the tubular step 5. In the design of the jack 13, there is provided a mechanism for fixing the sleeve 11 relative to the step of the mast 5, controlled by the crew of the sailing vessel (conventionally shown in the diagram as part of the jack 13). On the cylindrical insert 2 of the hull of the sailing vessel 1, a fixing mechanism 14 of the angular position of the mast mast step 5 relative to the hull of the sailing vessel 1 is installed. The additional keel 12 is equipped with a retractable console 15 with a bulb 16, inside of which a ballast is fixed. 1, an additional keel 12 is shown with Δh extended _{to the} console 15.

Дополнительный киль 12 представляет собой гидрокрыло с изменяемой геометрией за счет, например, управляемого закрылка 17. Дополнительный киль 12 жестко скреплен с втулкой 11 и при повороте втулки вокруг оси Б-Б' поворачивается вместе с ней. Ось вращения Б-Б' лежит в диаметральной плоскости корпуса парусного судна и в общем случае не совпадает с осью цилиндрической вставки корпуса А-А'. В случае, который изображен на фиг.1, когда ось Б-Б' наклонена под углом

по отношению к оси А-А', а ось А-А' с помощью дифферентовочных цистерн 3 и 4 в корпусе парусного судна 1 может быть установлена в горизонтальное положение (корпус парусного судна стоит на ровном киле), поворот втулки 11 вместе с дополнительным килем 12 вокруг оси Б-Б' приведет к появлению отрицательного угла атаки

у гидрокрыла - дополнительного киля 12. С увеличением угла

поворота втулки 11 (угол поворота

отсчитывается в любую сторону от 0-ого положения, при котором дополнительный киль 12 находится в нижнем положении в диаметральной плоскости корпуса парусного судна) в любую сторону от 0-го положения, угол атаки гидрокрыла 12 будет изменяться от 0° до

при повороте на 90°. Появление отрицательного угла атаки

у дополнительного киля 12 приведет к появлению гидродинамической подъемной силы при движении парусного судна, противодействующей дальнейшему закрениванию мачты под действием ветра. На фиг.1 показан случай традиционного закрепления мачты 6 парусного судна, при котором мачта поддерживается стоячим такелажем: вантами 18 и штагом 19. Однако в отличие от традиционного способа закрепления стоячий такелаж крепится не на палубе парусного судна, а на вытянутых в стороны частях 20 и 21 цилиндрической поверхности степса 5. Позициями 22 и 23 соответственно обозначены грот и стаксель парусного судна, а позицией 24 условно обозначена центральная проводка гика-шкота с блоком на поперечном погоне, закрепленном на козырьке 20, являющимся частью цилиндрической поверхности степса 5. Позицией 25 обозначен основной киль (шверт), который может быть выполнен в том числе как гидрокрыло с изменяемой геометрией. Позициями 26 и 27 соответственно обозначены перо руля и гребной винт парусного судна.The additional keel 12 is a hydraulic wing with a variable geometry due to, for example, a controlled flap 17. The additional keel 12 is rigidly attached to the sleeve 11 and, when the sleeve is rotated around the axis B-B ', rotates with it. The axis of rotation B-B 'lies in the diametrical plane of the hull of the sailing vessel and in the general case does not coincide with the axis of the cylindrical insert of the hull A-A'. In the case which is shown in figure 1, when the axis BB 'is inclined at an angle

in relation to the axis A-A ', and the axis A-A' using trim tanks 3 and 4 in the hull of the sailing vessel 1 can be installed in a horizontal position (the hull of the sailing vessel is on an even keel), the rotation of the sleeve 11 together with an additional keel 12 around the axis B-B 'will result in a negative angle of attack

the hydro wing has an extra keel 12. With an increase in the angle

slewing slewing 11 (swivel angle

counted in any direction from the 0th position, in which the additional keel 12 is in the lower position in the diametrical plane of the hull of the sailing ship) in any direction from the 0th position, the angle of attack of the wing 12 will vary from 0 ° to

when turning 90 °. The appearance of a negative angle of attack

at an additional keel 12, it will lead to the appearance of hydrodynamic lifting force during the movement of the sailing vessel, which counteracts further jamming of the mast under the influence of wind. Figure 1 shows the case of the traditional fastening of the mast 6 of a sailing ship, in which the mast is supported by a standing rigging: cables 18 and a staff 19. However, unlike the traditional method of securing a standing rigging, the rigging is not mounted on the deck of the sailing ship, but on parts 20 and elongated to the sides 21 of the cylindrical surface of the step 5. Positions 22 and 23 respectively indicate the mainsail and staysail of a sailing vessel, and position 24 conventionally marks the central wiring of a boom sheet with a block on the transverse track mounted on the visor 20, which is an hour Strongly Steps cylindrical surface 5. The reference numeral 25 denotes the main keel (centerboard), which can be made including both the variable geometry hydrofoil. Positions 26 and 27 respectively indicate the rudder feather and the propeller of a sailing ship.

На фиг.2 схематически представлен пример конструктивного оформления устройств управления выдвижением консоли 15 и поворотом закрылка 17 дополнительного киля 12 (фиг.1). На втулке 28 (фиг.2) жестко закрепляют дополнительный киль 29, внутри которого установлены, например, гидроцилиндр 30 с поршнем 31, штоком 32 и арматурой (трубопроводами 33, насосом и клапанами, которые на схеме условно не показаны) механизма выдвижения консоли 34 дополнительного киля 29. По трубопроводам 33 в гидроцилиндр 30 подается под давлением жидкость, которая и обеспечивает выдвижение или втягивание консоли 34 по направляющим возвратно поступательного движения, обозначенным на фиг.2 как а'-а"-a''', б'-б"-б''' и с'-с''с''', выполненным, например, на поверхности гидродинамического обтекателя консоли 34. В нижней части консоли 34 жестко закреплен балласт в бульбообразном обтекателе 35.Figure 2 schematically shows an example of the structural design of control devices extending the console 15 and the rotation of the flap 17 of the additional keel 12 (figure 1). An additional keel 29 is rigidly fixed on the sleeve 28 (Fig. 2), inside of which, for example, a hydraulic cylinder 30 with a piston 31, a stem 32 and valves (pipelines 33, a pump and valves, which are not shown in the diagram) of the extension mechanism of the console 34 of an additional keel 29. Through pipelines 33, fluid is supplied under pressure to the hydraulic cylinder 30, which ensures the extension or retraction of the console 34 along the guides of the reciprocating motion, indicated in FIG. 2 as a'-a "-a '' ', b'-b" -b '' 'and s'-s''c' '', made, for example, on the surface STI hydrodynamic fairing console 34. The console lower portion 34 is rigidly fixed to the bulb ballast fairing 35.

Для управления величиной гидродинамической подъемной силы, возникающей при движении парусного судна, закрылок 36 дополнительного киля 29, например, подвешивают на петлях 37 и с помощью тяги 38 и, например, гидравлического привода (на фиг.2 условно показаны только два гидроцилиндра 39 и 40 гидравлического привода) осуществляют управление положением закрылка 36.To control the magnitude of the hydrodynamic lifting force arising from the movement of the sailing vessel, the flap 36 of the additional keel 29, for example, is suspended on the hinges 37 and using the rod 38 and, for example, a hydraulic drive (only two hydraulic cylinders 39 and 40 of the hydraulic drive) control the position of the flap 36.

На фиг.3 на цилиндрическую вставку 41 (⌀d₁) корпуса парусного судна 42 установлены трубчатый степс 43(⌀d₂) с втулкой 44 (⌀d₃), с жестко скрепленным с ней дополнительным килем 45. На нижней части дополнительного киля 45 закреплен балласт в бульбе 46. Втулка 44 снабжена зубчатым венцом 47, который входит в зацепление с зубчатым колесом 48 домкрата 49, предназначенного для разворота втулки 44 относительно трубчатого степса 43. Домкрат 49 выполнен в виде червячного редуктора с большим передаточным отношением, с червяком 50, червячным колесом 51, с муфтой 52 и электродвигателем 53. Управление электроприводом домкрата 49 осуществляют с помощью электронной схемы управления, состоящей из блока управления 54 и пульта управления 55. Электродвигатель 53 запитывается от одного из трех источников тока на борту парусного судна 42: от ветряного электрогенератора 56, вспомогательного двигателя внутреннего сгорания 57 с электрогенератором 58 или от аккумуляторной батареи 59. При отсутствии электроэнергии домкрат 49 может быть использован для разворота втулки 44 относительно степса 43 с помощью ручного привода: рукоятки 60, надеваемой на граненый конец вала 61 электродвигателя 53. Червячный редуктор 49 обеспечивает фиксацию положения втулки 44 относительно степса 43 за счет самоторможения червячной передачи: червяка 50 и червячного колеса 51.In Fig. 3, a tubular step 43 (⌀d ₂ ) with a sleeve 44 (⌀d ₃ ), with an additional keel 45 rigidly fastened to it, is installed on the cylindrical insert 41 (⌀d ₁ ) of the hull of the sailing vessel 42. On the lower part of the additional keel 45 the ballast is fixed in the bulb 46. The sleeve 44 is equipped with a gear ring 47, which engages with the gear 48 of the jack 49, designed to turn the sleeve 44 relative to the tubular step 43. The jack 49 is made in the form of a worm gear with a high gear ratio, with the worm 50, worm wheel 51, with clutch 52 and electric motor 53. The control of the electric drive of the jack 49 is carried out using an electronic control circuit consisting of a control unit 54 and a control panel 55. The electric motor 53 is powered from one of the three current sources on board the sailing vessel 42: from a wind generator 56, an auxiliary internal combustion engine 57 s by an electric generator 58 or from a battery 59. In the absence of electric power, a jack 49 can be used to turn the sleeve 44 relative to the step 43 using a manual drive: handle and 60, worn on the faceted end of the shaft 61 of the motor 53. The worm gear 49 provides a fixation of the position of the sleeve 44 relative to the step 43 due to the self-braking of the worm gear: the worm 50 and the worm wheel 51.

Для обеспечения так называемого "транспортного положения" дополнительного киля 45 (см. описание ниже) необходимо иметь возможность жесткой фиксации трубчатого степса 43 относительно цилиндрической вставки 41 корпуса 42 парусного судна (при убранных парусах). Для этого, например, может быть использовано тормозное устройство с гидравлическим приводом (см. фиг.3). Здесь гидроцилиндр 62, жестко закрепленный на цилиндрической вставке 41, с помощью поршня 63 с фрикционной накладкой 64, арматуры гидросистемы 65, 66 и главного гидроцилиндра 67 позволяет при вращении маховичка 68 привода главного гидроцилиндра 67 создавать давление жидкости на поршень 63, которое вызывает перемещение поршня 63 до упора фрикционной накладки 64 в корпус трубчатого степса 43. При этом степс 43 оказывается зафиксированным относительно цилиндрической вставки 41 и, соответственно, относительно корпуса 42 парусного судна. При необходимости аналогично может быть обеспечено торможение втулки 44 относительно степса 43. На фиг.3 позициями соответственно 69, 70, 71 и 72 обозначены мачта, гик, киль и перо руля парусного судна.To ensure the so-called "transport position" of the additional keel 45 (see description below), it is necessary to be able to rigidly fix the tubular step 43 relative to the cylindrical insert 41 of the hull 42 of the sailing vessel (with the sails removed). For this, for example, a brake device with a hydraulic drive can be used (see figure 3). Here, the hydraulic cylinder 62, rigidly mounted on the cylindrical insert 41, by means of a piston 63 with a friction lining 64, hydraulic fittings 65, 66 and the main hydraulic cylinder 67 allows the rotation of the handwheel 68 of the drive of the main hydraulic cylinder 67 to create fluid pressure on the piston 63, which causes the piston 63 to move until the friction lining 64 rests in the hull of the tubular step 43. In this case, the step 43 is fixed relative to the cylindrical insert 41 and, accordingly, relative to the hull 42 of the sailing vessel. If necessary, braking of the sleeve 44 relative to the step 43 can be similarly provided. In Fig. 3, the positions 69, 70, 71 and 72 respectively indicate the mast, boom, keel and rudder of the sailing vessel.

На фиг.4 представлена "взорванная сборка" "Парусного судна", корпус 73 которого снабжен цилиндрической вставкой 74 диаметром ⌀d₁, длиной L. При этом трубчатый степс может быть выполнен, например, в виде двух половин 75 и 76, устанавливаемых с радиально-упорными подшипниками 77', 77" и 78 на цилиндрическую вставку 74 корпуса 73 «Парусного судна». Две половины трубчатого степса 75 и 76 собирают с использованием штифтов и скрепляют болтами (на фиг.4 штифты и болты условно не показаны). На трубчатом степсе, образованном двумя половинами 75 и 76, в гнездо, сформированное пазами 79 и 80, устанавливают мачту 81 с гротом 82, стакселем 83, вантами 84, 85 и штагом 86, закрепленными на вытянутых частях 87, 88 цилиндрической поверхности трубчатого степса 76. В цилиндрическую выточку 89 (поз.89' и 89'') на степсе 75 и 76 устанавливают, например, на радиально-упорных подшипниках 90', 90" и 91 втулку, состоящую, например, из двух половин 92, 93, с каждой из которых жестко скреплены половины дополнительного киля 94, 95. При сборке половин 94, 95 образуется симметричный гидродинамический профиль-крыло, на которое с помощью, например, петель 96 подвешивают управляемый закрылок 97. Управление закрылком 97 осуществляют с помощью гидропривода с гидравлическими цилиндрами 98, 99 и тяги 100 (см. фиг.2 поз. 39, 40 и 38 соответственно). В полости, образовавшейся при сборке двух частей 94, 95 гидродинамического симметричного профиля дополнительного киля, жестко закрепляют гидроцилиндр 101 с поршнем (на фиг.4 поршень не показан), штоком 102 и арматурой управления гидравлическим приводом (на фиг.4 арматура не показана) выдвижения консоли 103 с бульбой 104, внутри которой закреплен балласт.Figure 4 presents the "blown up assembly" of the "Sailing vessel", the hull 73 of which is equipped with a cylindrical insert 74 with a diameter of ⌀d ₁ , length L. At the same time, the tubular step can be made, for example, in the form of two halves 75 and 76 mounted with radial -thrust bearings 77 ', 77 "and 78 on the cylindrical insert 74 of the hull 73" Sailing ship ". Two halves of the tubular step 75 and 76 are assembled using pins and fastened with bolts (in figure 4 the pins and bolts are not shown conditionally). a step formed by two halves 75 and 76, into a nest, formed With the help of grooves 79 and 80, a mast 81 with a mainsail 82, a staysail 83, cables 84, 85 and a shaft 86 mounted on the elongated parts 87, 88 of the cylindrical surface of the tubular step 76 is installed. In the cylindrical recess 89 (pos. 89 'and 89'' ) on the steps 75 and 76, for example, a sleeve is installed on angular contact bearings 90 ', 90 "and 91, consisting, for example, of two halves 92, 93, with each of which half of the additional keel 94, 95 are rigidly fixed. During assembly halves 94, 95 a symmetrical hydrodynamic wing profile is formed, on which, for example, by means of loops 96 There is a controlled flap 97. The flap 97 is controlled using a hydraulic actuator with hydraulic cylinders 98, 99 and a thrust 100 (see figure 2 poses. 39, 40 and 38, respectively). In the cavity formed during the assembly of the two parts 94, 95 of the hydrodynamic symmetric profile of the additional keel, the hydraulic cylinder 101 with the piston (the piston is not shown in FIG. 4), the stem 102 and the hydraulic actuator control fittings (not shown in FIG. 4) are rigidly fixed console 103 with a bulb 104, within which a ballast is fixed.

Фиг.5, 6...11 иллюстрируют работу парусного вооружения и дополнительного киля при различных режимах движения "Парусного судна" под парусами и под моторами со спущенными парусами. На фиг.5 показаны корпус 106 парусного судна с дополнительным килем 107 и управляемым закрылком 108 с бульбой 109, цилиндрической вставкой корпуса 110, мачтой 111 и парусом 112, с основным килем 113 и сечением 114, условно проходящим через мачту 111, парус 112, цилиндрическую вставку 110 корпуса парусного судна 106, втулку с дополнительным килем 107 и бульбу 109.Figures 5, 6 ... 11 illustrate the operation of sailing weapons and an additional keel in various modes of movement of the "Sailing ship" under sails and under motors with lowered sails. Figure 5 shows the hull 106 of a sailing vessel with an additional keel 107 and a controlled flap 108 with a bulb 109, a cylindrical insert of the hull 110, mast 111 and sail 112, with the main keel 113 and section 114, conditionally passing through the mast 111, sail 112, cylindrical an insert 110 of the hull of a sailing ship 106, a sleeve with an additional keel 107 and a bulb 109.

Сечение 114 на фиг.6 соответствует положению корпуса 106 парусного судна на ровном киле с повернутым управляемым закрылком 108 и ветром, дующим с левого борта парусного судна (направление ветра условно показано стрелкой).Section 114 in FIG. 6 corresponds to the position of the hull 106 of the sailing ship on an even keel with the steered flap 108 turned and the wind blowing from the port side of the sailing ship (wind direction is conventionally shown by an arrow).

На фиг.7 показано движение парусного судна под парусами, при котором балласт весом

заключенный в бульбе 109, в нижней части дополнительного киля 107 создает восстанавливающий момент, противодействующий закренивающему моменту, вызываемому работой парусного вооружения. В отличии от традиционного пассивного способа формирования восстанавливающего момента в нашем случае по аналогии с Патентом №2063901 с приоритетом от 13 мая 1993 года (Патент Российской Федерации) втулка 11 с помощью домкрата 13 (см. фиг.1) разворачивается на угол

что оказывается достаточным для удержания мачты 111 фиг.7 в рабочем, например, вертикальном положении.Figure 7 shows the movement of a sailing vessel under sail, in which the ballast weight

enclosed in Bulb 109, in the lower part of the additional keel 107 creates a restoring moment that counteracts the heeling moment caused by the operation of sailing weapons. In contrast to the traditional passive method of generating a restoring moment, in our case, by analogy with Patent No. 2063901 with priority dated May 13, 1993 (Patent of the Russian Federation), sleeve 11 is rotated by an angle 13 (see FIG. 1)

which is sufficient to hold the mast 111 of Fig.7 in a working, for example, vertical position.

На фиг.8 показана ситуация, при которой в дополнение к восстанавливающему моменту, вызываемому весом

, "подключают" восстанавливающий момент гидродинамической подъемной силы, формируемый при движении парусного судна на дополнительном киле 107, например, при повороте управляемого закрылка 108. Здесь условно показано сложение двух сил: силы

и силы

, проекции гидродинамической подъемной силы на вертикальную ось. Величина гидродинамической подъемной силы, формирующей восстанавливающий момент, может быть увеличена за счет «вовлечения» в ее формирование всей поверхности дополнительного киля при придании ему отрицательного угла атаки путем управления дифферентом корпуса 106 «Парусного судна» с помощью дифферентовочных цистерн (см. поз.3 и 4 на фиг.1) и разворота втулки 11 с дополнительным килем 12 (см. фиг.1) на угол

On Fig shows a situation in which in addition to the recovery moment caused by the weight

, "connect" the restoring moment of the hydrodynamic lifting force generated when the sailing vessel moves on the additional keel 107, for example, when the controlled flap 108 is rotated. Here, the summation of two forces is conventionally shown:

and strength

projection of the hydrodynamic lifting force on the vertical axis. The magnitude of the hydrodynamic lifting force that forms the regenerative moment can be increased by “involving” the entire surface of the additional keel in its formation by giving it a negative angle of attack by controlling the trim of the hull 106 of the Sailing Ship using trim tanks (see pos. 3 and 4 in FIG. 1) and a turn of the sleeve 11 with an additional keel 12 (see FIG. 1) at an angle

На фиг.9 показан случай такого сильного ветрового давления на парус 112, при котором кренящий момент, формирующийся в процессе работы парусного вооружения, не может быть скомпенсирован суммарным восстанавливающим моментом балласта

и гидродинамической подъемной силы

. В этом случае, как показано на фиг.9, мачта 111 с парусом 112 наклоняется вплоть до горизонтального положения без опасности опрокидывания корпуса парусного судна. При прекращении действия шквала балласт, установленный в бульбе 109 в нижней оконечности дополнительного киля 107, вернет парусное вооружение в рабочее положение.Figure 9 shows the case of such a strong wind pressure on the sail 112, in which the heeling moment, formed during the operation of the sailing weapons, cannot be compensated by the total recovery moment of the ballast

and hydrodynamic lifting force

. In this case, as shown in FIG. 9, the mast 111 with sail 112 is tilted up to a horizontal position without the risk of tipping the hull of the sailing vessel. When the squall stops, the ballast installed in the bulb 109 in the lower extremity of the additional keel 107 will return the sailing weapon to its working position.

На фиг.10 показан рабочий момент движения парусного судна под парусами с дополнительным килем 107 и выдвинутой консолью 115, удерживающих мачту 111 парусного судна в рабочем положении. На фиг.10 дополнительный киль 107 полностью выведен из воды путем разворота втулки 11 фиг.1 (поз.28 на фиг.2) с помощью, например, домкрата 13 на фиг.1 с последующей фиксацией положения втулки 11 относительно трубчатого степса 5 (см. фиг.1) с помощью фиксатора, конструктивно встраиваемого, например, в домкрат (например, за счет самоторможения зубчатой передачи домкрата).Figure 10 shows the working moment of the movement of the sailing vessel under sail with an additional keel 107 and extended console 115, holding the mast 111 of the sailing vessel in working position. In Fig. 10, the additional keel 107 is completely removed from the water by turning the sleeve 11 of Fig. 1 (key 28 in Fig. 2) using, for example, the jack 13 in Fig. 1, followed by fixing the position of the sleeve 11 relative to the tubular step 5 (see Fig. 1) using a latch structurally integrated, for example, into a jack (for example, due to the self-braking of the gear transmission of the jack).

На фиг.11 показан дополнительный киль 107 полностью выведенный из воды для уменьшения сопротивления воды при движении «Парусного судна» под моторами (на фиг.11 мачта 111 показана с убранными парусами). Такое положение дополнительного киля 111 может быть рекомендовано с последующим его переводом в подпалубное пространство, (перевод дополнительного киля 111 в трюм при движении под моторами не носит принципиального характера и поэтому не рассматривается в заявке) для многомачтовых парусно-моторных судов с нечетным числом мачт.In Fig.11 shows an additional keel 107 completely removed from the water to reduce the resistance of water during the movement of the "Sailing vessel" under the motors (in Fig.11 mast 111 is shown with retracted sails). This position of the additional keel 111 can be recommended with its subsequent transfer to the below deck space (the transfer of the additional keel 111 to the hold when moving under motors is not of a fundamental nature and therefore is not considered in the application) for multi-mast sailing-motor vessels with an odd number of masts.

Использования дополнительного киля 111 "в сухую" позволяет, с одной стороны, (см. фиг.10) уменьшить сопротивление воды движущемуся парусному судну под парусами, с другой стороны, просматривается два варианта (фиг.10 и 11) закрепления дополнительного киля 111 при движении "Парусного судна" под моторами. И в первом и во втором случаях использование "сухого" дополнительного киля 111 должно привести к повышению ходкости "Парусно-моторного судна" за счет снижения сопротивления воды движущемуся судну.The use of the additional keel 111 “dry” allows, on the one hand, (see FIG. 10) to reduce the water resistance of a moving sailing vessel under sails, on the other hand, there are two options (FIGS. 10 and 11) for securing the additional keel 111 during movement "Sailing ship" under the motors. In both the first and second cases, the use of a “dry” additional keel 111 should lead to an increase in the propulsion of the “Sailing-motor vessel” due to a decrease in water resistance to a moving vessel.

Отметим еще одну особенность предлагаемого "Парусного судна": во всех без исключения случаях на фиг.5, 6,...11 основной киль 113 выполнял свою основную задачу: препятствовал дрейфу парусного судна при отсутствии крена корпуса 106 (см. фиг.5), вызванного работой парусного вооружения, а значит, такое парусное судно обладает повышенной маневренностью за счет минимальных значений дрейфа при прочих равных условиях по сравнению с парусным судном с закрененным корпусом 106, а значит, и килем 113, из-за работы парусного вооружения.We note one more feature of the proposed “Sailing vessel”: in all cases without exception, in FIGS. 5, 6, ... 11, the main keel 113 performed its main task: prevented the drift of the sailing vessel in the absence of a roll of the hull 106 (see figure 5) caused by the operation of sailing weapons, which means that such a sailing vessel has increased maneuverability due to minimum drift values, all other things being equal, compared with a sailing vessel with a hull 106, and hence keel 113, due to the operation of sailing weapons.

На фиг.12 показано трехмачтовое парусно-моторное судно, у которого на корпусе 116 на "трубчатых степсах" 117, 118, 119 установлены мачты 120, 121, 122, дополнительные кили 123, 124, 125, с бульбами 126, 127, 128. На корпусе 116 установлены кили 129 и 130. Позициями 131 и 132 соответственно обозначены гребной винт и перо руля парусно-моторного судна. К особенностям парусно-моторного судна на фиг 12 следует отнести то, что (см. фиг.12 и 13) при движении под парусами команда парусного судна может выбрать такой режим работы парусного вооружения, при котором путем разворота втулок (см. поз.11 на фиг.1, на фиг.12 условно не обозначены) на каждом из степсов 117, 118, 119 для каждой мачты на свой угол

мачты многомачтового судна будут работать с минимальными помехами друг для друга, а значит, может быть повышена эффективность многомачтового парусного вооружения и, как следствие, увеличена скорость движения парусного судна под парусами. При этом мачта 120 за счет разворота дополнительного киля 123 на угол

будет иметь крен

мачта

за счет разворота дополнительного киля 124 на угол

и мачта 122 будет иметь крен

за счет разворота дополнительного киля на угол

При движении парусно-моторного судна под моторами со спущенными парусами (фиг.14) имеется возможность повысить ходкость судна за счет уменьшения сопротивления воды движущемуся судну. Как уже отмечалось выше, разворотом втулок с дополнительными килями относительно трубчатых степсов, зафиксированных на корпусе парусного судна, можно извлечь дополнительные кили из воды (см. фиг.14) с последующим закреплением дополнительных килей в "транспортном" положении. На фиг.14 (фиг.12 и 13) дополнительный киль 123 первой мачты 120, дополнительный киль 124 второй мачты 121 и дополнительный киль 125 третьей мачты 122 могут быть извлечены из воды в определенной последовательности: например, спускают паруса, фиксируют положения трубчатых степсов 117, 118, 119 относительно корпуса 116 парусного судна (мачты расположены вертикально), с помощью домкратов вначале "выбирают" дополнительные кили 124 и 125 путем их разворота на втулках (втулки условно не обозначены на фиг.14) относительно фиксированных на корпусе парусного судна трубчатых степсов в разные стороны до достижения ими вертикального положения. После этого фиксируется "транспортное положение" дополнительного киля 125 третьей мачты 122. Затем поворачивают втулку степса 117 с подъемом, извлечением из воды дополнительного киля 123 и одновременным поворотом втулки степса 118 с опусканием киля 124 в противоположную по сравнению с дополнительным килем 123 сторону до, например, горизонтального положения. "Сухие" дополнительные кили 123 и 124 крепят в "транспортном " положении по разные борта друг от друга. В то же самое время дополнительный киль 125 убирают в подпалубное пространство (см. поз.128' фиг.14). Механизм уборки дополнительных килей в подпалубное пространство не является предметом настоящей заявки и поэтому не рассматривается.Figure 12 shows a three-masted sailing-motor vessel, on which

mast

120, 121, 122,

additional keels

123, 124, 125, with

bulbs

126, 127, 128 are installed on the hull 116 on the "tubular steps" 117, 118, 119. On the hull 116, keels 129 and 130 are installed. Positions 131 and 132 respectively indicate the propeller and rudder of the sail-motor vessel. The features of a sailing-motor vessel in FIG. 12 should include the fact that (see FIGS. 12 and 13), when sailing, the crew of a sailing vessel can choose a mode of operation for sailing weapons in which by turning the bushings (see pos. 11 figure 1, figure 12 is not arbitrarily marked) on each of the

steps

117, 118, 119 for each mast at its own angle

the masts of a multi-mast vessel will operate with minimal interference to each other, which means that the effectiveness of multi-mast sailing weapons can be increased and, as a result, the speed of movement of a sailing vessel under sail can be increased. In this case, the mast 120 due to the rotation of the additional keel 123 at an angle

will have a roll

mast

due to the rotation of the additional keel 124 at an angle

and mast 122 will have a roll

due to the rotation of the additional keel at an angle

When moving a sailing-motor vessel under motors with lowered sails (Fig. 14), it is possible to increase the propulsion of the vessel by reducing the resistance of the water to the moving vessel. As noted above, by turning the sleeves with additional keels relative to the tubular steps fixed on the hull of the sailing vessel, additional keels can be removed from the water (see Fig. 14), followed by fixing the additional keels in the "transport" position. In Fig. 14 (Figs. 12 and 13), the additional keel 123 of the first mast 120, the additional keel 124 of the second mast 121 and the additional keel 125 of the third mast 122 can be removed from the water in a certain sequence: for example, the sails are lowered, the positions of the tubular steps 117 are fixed , 118, 119 relative to the hull 116 of the sailing ship (the masts are vertically positioned), with the help of the jacks, they first “select”

additional keels

124 and 125 by turning them on the sleeves (the sleeves are not conventionally indicated in FIG. 14) relative to the tubes fixed on the hull of the sailing ship x Steps in different directions until they reach the vertical position. After that, the "transport position" of the additional keel 125 of the third mast 122 is fixed. Then the sleeve of the step 117 is rotated with lifting, removing the additional keel 123 from the water and simultaneously turning the sleeve of the step 118 with the keel 124 lowering to the opposite side compared to the additional keel 123, for example horizontal position. "Dry"

additional keels

123 and 124 are fixed in the "transport" position on different sides from each other. At the same time, the extra keel 125 is retracted into the below deck (see pos. 128 'of FIG. 14). The mechanism for cleaning additional keels in the under deck is not the subject of this application and therefore is not considered.

В "транспортном положении" (см. фиг.14) дополнительные кили 123, 124, 125 при движении под моторами не оказывают сопротивления воде, а это позволяет при прочих равных условиях повысить ходкость и экономичность движения под моторами парусно-моторного судна.In the "transport position" (see Fig. 14), additional keels 123, 124, 125, when moving under the motors, do not resist water, and this, ceteris paribus, improves the speed and efficiency of movement under the motors of the sail-motor vessel.

Рассмотрим вариант конструкции "Парусного судна" без использования втулки (поз.11 фиг.1), жестко скрепленной с дополнительным килем (поз. 12 на фиг.1), позволяющей изменять по произволу команды парусного судна взаимное расположение мачты и дополнительного киля. На фиг.15 показано "Парусное судно", у которого корпус 133 снабжен носовой оконечностью в виде оси с радиально-упорными подшипниками и крепежем (сборка поз. 134), с сопрягаемым с ней трубчатым степсом 135, выполненным в виде гидродинамического обтекателя. Степс 135 имеет возможность поворота на любой угол вокруг оси А-A', лежащей в диаметральной плоскости корпуса 133 парусного судна. К степсу 135 с противоположных сторон жестко прикрепляют мачту 136 парусного судна и дополнительный киль 137 с управляемым закрылком 138 и бульбой 139, внутри которой вложен балласт (на фиг.15 условно не показаны носовая и кормовая дифферентовочные цистерны в корпусе парусного судна и механизм управления закрылком 138). В том случае, если парусное вооружение предполагает использование стакселя 140, к корпусу гидродинамического обтекателя 135 жестко крепят балку бушприта 141. На фиг.15 позицией 142 обозначен штаг, позициями 143, 144, 145, 146 обозначены соответственно ванты, грот и гик парусного судна. Позицией 147 обозначена центральная проводка гика-шкота с блоком на поперечном погоне, закрепленном на козырьке-консоли 148, жестко скрепленной с гидродинамическим обтекателем 135. На фиг.15 основной киль 149, например, с управляемым закрылком 150 служит для устранения дрейфа парусного судна при хождении под парусами, а перо руля 151 - для выбора направления движения «Парусного судна».Consider the design of the “Sailing ship” without using a sleeve (pos. 11 of Fig. 1), rigidly fastened with an additional keel (pos. 12 in Fig. 1), which allows you to change the relative position of the mast and the extra keel according to the command of the sailing ship. On Fig shows a "Sailing vessel", in which the hull 133 is equipped with a bow in the form of an axis with angular contact bearings and fasteners (Assembly pos. 134), with the mating tubular step 135, made in the form of a hydrodynamic fairing. Steps 135 has the ability to rotate at any angle around the axis A-A 'lying in the diametrical plane of the hull 133 of the sailing ship. The mast 136 of the sailing vessel and the additional keel 137 with the controlled flap 138 and the bulb 139 inside which the ballast is inserted are rigidly attached to the step 135 from opposite sides 135 (the fore and aft trim tanks in the hull of the sailing vessel and the flap control mechanism 138 are not conventionally shown in FIG. ) In the event that the sailing armament involves the use of the staysail 140, the bowsprit beam 141 is rigidly fixed to the body of the hydrodynamic fairing 135. In Fig. 15, the headquarters is indicated by 142, and the cables, mainsail and boom of the sailing vessel are indicated by 143, 144, 145, 146. Reference numeral 147 denotes the central posting of a boom sheet with a block on a transverse track mounted on a visor-console 148, rigidly fastened to a hydrodynamic fairing 135. In Fig. 15, the main keel 149, for example, with a controlled flap 150, serves to eliminate drift of a sailing vessel while sailing under the sails, and the rudder feather 151 - to select the direction of movement of the “Sailing ship”.

На фиг.16 представлен более подробно вид «В»: показано устройство сборки 134 на фиг.15. Здесь ось 152 с надетыми на нее, например, радиально-упорными подшипниками 153, 154 и крепежом 155 (так называемый гаечный замок, см. /Л4/ «Краткий Политехнический словарь». Гос. Издат Т-Т литературы, 1956 г., стр.189) обеспечивают вращение трубчатого степса 156 с малыми моментами сопротивления. Степс 156 с внешней стороны конструктивно оформлен в виде гидродинамического обтекателя 157. Степс 157 (156) жестко скреплен с мачтой 158 и дополнительным килем 159 с управляемым закрылком 160 и бульбой 161 с балластом внутри бульбы. Ось 152 жестко закреплена на корпусе парусного судна 162.On Fig presents a more detailed view of "B": shows the assembly device 134 in Fig.15. Here, the axis 152 with its bearings, for example, angular contact bearings 153, 154 and fasteners 155 (the so-called nut lock, see / L4 / "Brief Polytechnical Dictionary". State Publishing House of Literature TT, 1956, p. .189) provide rotation of the tubular step 156 with small moments of resistance. Steps 156 from the outside is structurally designed as a hydrodynamic fairing 157. Steps 157 (156) is rigidly attached to the mast 158 and additional keel 159 with a controlled flap 160 and bulb 161 with ballast inside the bulb. The axis 152 is rigidly fixed to the hull of the sailing ship 162.

При хождении под парусами на гроте 163 (гик 164) и стакселе 165 формируются кренящие моменты, приводящие к повороту мачты 158 (фиг.16) вокруг оси А-A'. Повороту мачты 158 вокруг оси А-A' противодействуют восстанавливающие моменты, возникающие при закренивании дополнительного киля 159 с балластом в бульбе 161 и момент гидродинамической подъемной силы на гидрокрыле с изменяемой геометрией - дополнительном киле 159 с управляемым закрылком 160, формируемый при движении парусного судна (см. фиг.7). Крен мачты, очевидно, будет увеличиваться до тех пор, пока закренивающий момент не будет по величине скомпенсирован противоположным по направлению восстанавливающим моментом, формируемым из двух составляющих: гидродинамической подъемной силы, величина которой будет зависеть от положения управляемого закрылка 160 (фиг.16), угла атаки дополнительного киля 159 (фиг.16) и скорости движения парусного судна (при прочих равных условиях) и момента, формируемого при закренивании дополнительного киля 159 с балластом в бульбе 161. При этом превышение по величине закренивающего момента над восстанавливающим, как уже отмечалось выше, не может повлечь за собой переворот корпуса парусного судна. При предельных ветровых нагрузках паруса парусного судна будут положены на поверхность воды (см. фиг.9). После прохождения шквального напора ветра рабочее положение парусного вооружения будет восстановлено под действием балласта в бульбе 161 дополнительного киля 159 (фиг.16). На фиг.16 позицией 166 условно обозначена центральная проводка гика-шкота с блоком и поперечным погоном, закрепленным на козырьке 167, жестко связанным с гидродинамическим обтекателем 157 (156). Позицией 168 на фиг.16 обозначен фрагмент балки бушприта.When sailing on the mainsail 163 (boom 164) and staysail 165, heeling moments are formed, leading to the rotation of the mast 158 (Fig. 16) around axis A-A '. The rotation of the mast 158 around the axis A-A 'is counteracted by restoring moments that occur when the additional keel 159 with ballast in the bulb 161 is hinged and the moment of hydrodynamic lifting force on the hydraulic wing with variable geometry - the additional keel 159 with controlled flap 160, formed when the sailing vessel moves (cm Fig. 7). The mast roll will obviously increase until the heeling moment is compensated in magnitude by the opposite direction of the recovery moment, formed from two components: hydrodynamic lifting force, the magnitude of which will depend on the position of the controlled flap 160 (Fig. 16), the angle the attack of the additional keel 159 (Fig. 16) and the speed of the sailing ship (ceteris paribus) and the moment formed when the additional keel 159 is ballasted with ballast in the bulb 161. Moreover, the excess Ichin zakrenivayuschego moment on reducing, as noted above, can not lead to a revolution body of sailing vessel. At extreme wind loads, the sails of the sailing ship will be laid on the surface of the water (see Fig. 9). After passing a heavy wind pressure, the working position of the sailing weapons will be restored under the action of ballast in the bulb 161 of the additional keel 159 (Fig. 16). 16, reference numeral 166 conventionally indicates the central posting of a boom sheet with a block and a transverse shoulder mounted on a visor 167, rigidly connected to the hydrodynamic cowling 157 (156). The position 168 in FIG. 16 denotes a fragment of the bowsprit beam.

В качестве дальнейшего развития конструкции "Парусного судна" на фиг.15 рассмотрим возможные варианты трубчатого степса в виде водоизмещающей носовой или кормовой оконечности (см. фиг.17, 18, 19 и 20).As a further development of the design of the “Sailing Ship” in Fig. 15, we consider possible options for the tubular step in the form of a displacement bow or stern tip (see Figs. 17, 18, 19 and 20).

На фиг. 17 показано «Парусное судно» с водоизмещающей носовой оконечностью 169. По аналогии с «Парусным судном» на фиг.15 и 16 его снабжают корпусом 170 с жестко закрепленной на нем осью 171 с, например, радиально-упорными подшипниками 172, 173, которые обеспечивают возможность поворота водоизмещающей носовой оконечности 169 относительно корпуса 170 вокруг оси А-A' (фиг.17). На водоизмещающей оконечности 169 со стороны палубы жестко закрепляют мачту 174, а со стороны днища жестко закрепляют дополнительный киль 175 с управляемым закрылком 176 и бульбой 177 с балластом (по аналогии с ранее рассмотренным вариантом управления закрылком дополнительного киля, см., например, фиг.2 и 3, может быть организовано устройство управления закрылком 176). Основной киль 178 (фиг.17) «Парусного судна» с, например, управляемым закрылком 179 закрепляют на корпусе 170. Штаг 180 крепят на палубе носовой оконечности 169, а ванты 181 закрепляют на козырьке 182, являющемся продолжением палубы носовой оконечности 169. На фиг.17 позициями 183,184 и 185 обозначены соответственно грот, стаксель и перо руля «Парусного судна». Позицией 186 на фиг.17 обозначена упрощенно центральная проводка гика-шкота с блоком и поперечным погоном, закрепленным на козырьке 182.In FIG. 17 shows a “Sailing vessel” with a displacement fore end 169. By analogy with the “Sailing vessel” in FIGS. 15 and 16, it is provided with a hull 170 with an axis 171 with a fixed axis 171, for example, which provide angular contact bearings 172, 173, which provide the ability to rotate the displacement nasal tip 169 relative to the housing 170 around the axis A-A '(Fig.17). A mast 174 is rigidly fixed to the displacement tip 169 from the deck side, and an additional keel 175 with a controlled flap 176 and a bulb 177 with a ballast are rigidly fixed from the bottom side (similar to the previously considered option for controlling the additional keel flap, see, for example, Fig. 2 and 3, a flap control device 176) may be arranged. The main keel 178 (FIG. 17) of the “Sailing ship” with, for example, a controlled flap 179 is fixed to the hull 170. The stem 180 is mounted on the bow tip 169, and the cables 181 are mounted on the visor 182, which is a continuation of the bow tip 169. In FIG. .17 the positions 183,184 and 185 indicate the mainsail, staysail and rudder of the Sailing Ship, respectively. The position 186 in FIG. 17 simplifies the central posting of a boom sheet with a block and a transverse shoulder mounted on the visor 182.

На фиг.18 показан вариант конструкции двухмачтового «Парусного судна» с корпусом 187 и с носовой 188 и кормовой 189 водоизмещающими оконечностями, первой мачтой 190 и второй мачтой 191, с дополнительными килями 192 носовой оконечности (бульба 193) и кормовой оконечности 194 (бульба 195). Аналогично вышеизложенному кормовая водоизмещающая оконечность закреплена на оси и имеет возможность поворота вокруг оси d-d' c малыми моментами сопротивления. Закрепленный на корпусе 187 «Парусного судна» основной киль 196 с, например, управляемым закрылком 197 обеспечивает противодействие дрейфу, а перо руля 198 определяет направление движения «Парусного судна».On Fig shows a design variant of a two-masted “Sailing vessel” with a hull 187 and with a bow 188 and aft 189 with displacement extremities, the first mast 190 and the second mast 191, with additional keels 192 of the fore end (bulb 193) and aft end 194 (bulb 195 ) Similarly to the foregoing, the feed displacement tip is fixed on the axis and has the ability to rotate around the axis d-d 'with small moments of resistance. Fixed on the hull 187 of the “Sailing ship” main keel 196 with, for example, a controlled flap 197 provides resistance to drift, and the feather of the rudder 198 determines the direction of movement of the “Sailing ship”.

Еще одна модификация «Парусного судна» по предлагаемому изобретению представлена на фиг.19. Здесь показан вариант конструкции двухмачтового парусного судна, у которого корпус 187 (см. фиг.17 и 18) снабжают водоизмещающей носовой оконечностью 188, аналогичной той, что показана на фиг.17 поз. 169, а кормовая оконечность 199 выполнена в виде трубчатого степса, оформленного как гидродинамический обтекатель, на котором жестко закрепляют мачту 200 с парусом 201 и ванты 202. На донной части гидродинамического обтекателя 199 закрепляют дополнительный киль 203 с управляемым закрылком 204 и бульбой 205 с балластом, закрепленным внутри нее. Устройство и работа кормовой оконечности 199 принципиально совпадает с работой носовой оконечности с гидродинамическим обтекателем 135 на фиг.15 и поз.157 на фиг.16.Another modification of the "Sailing ship" according to the invention is shown in Fig.19. Here, a construction variant of a two-masted sailing vessel is shown, in which the hull 187 (see FIGS. 17 and 18) is equipped with a displacement fore end 188, similar to that shown in FIG. 17. 169, and the aft end 199 is made in the form of a tubular step, designed as a hydrodynamic fairing, on which the mast 200 with a sail 201 and cable 202 is rigidly fixed. An additional keel 203 with a controlled flap 204 and a bulb 205 with ballast is fixed on the bottom of the hydrodynamic fairing 199 fixed inside her. The device and operation of the aft end 199 basically coincides with the work of the bow end with a hydrodynamic fairing 135 in Fig. 15 and pos. 157 in Fig. 16.

Для парусных судов, представленных на фиг.17, 18 и 19, регулирование действующей высоты парусного вооружения может быть достигнуто путем принудительных наклонов мачты в плоскости, перпендикулярной диаметральной плоскости корпуса парусного судна (см. фиг.20 и 21). На фиг.20 корпус парусного судна 206 снабжен носовой водоизмещающей оконечностью 207, к которой на оси К-К', позиция 208, лежащей в диаметральной плоскости корпуса парусного судна (при спрямленной носовой оконечности) крепят мачту 209 парусного судна, положение которой относительно носовой оконечности определяется механизмом управления наклоном мачты, состоящим из шкивов 210 и 211, лебедки 212, вант 213 и 214, «перематываемых» через шкивы 210 и 211 лебедкой 212. Для обеспечения силового замыкания кинематической цепи управления положением мачты в устройство вводится натяжитель вант 215 (на фиг.20 и 21 показан условно упрощенно, см. \Л4\, стр.804 «Ременная передача»). Ось трубчатого степса (см. фиг.16 поз.152 и фиг.17 поз.171) совпадает с осью А-A' на фиг.20. Степс выполняется полым и внутри него (показано условно упрощенно) проведен механизм дистанционного управления положением мачты 216 из кокпита 217 корпуса 20 парусного судна. На фиг.20 позициями 218, 219, 220, 221 и 222 обозначены соответственно дополнительный киль, бульба с балластом, грот, стаксель и перо руля парусного судна. Под действием парусного вооружения носовая оконечность 207 вместе с мачтой 209 кренится относительно корпуса 206 вокруг оси А-A', при этом механизм дистанционного управления наклоном мачты 216 также поворачивается вокруг оси А-А'. В этом случае положение мачты 209 относительно носовой оконечности 207 не будет изменяться из-за самоторможения червячного редуктора 223. Изменение наклона мачты 209 относительно носовой оконечности 207 может быть получено только путем вращения маховика 224 механизма дистанционного управления 216. Сказанное иллюстрируется дополнительно фиг.21, где позицией 225 обозначен основной киль парусного судна.For sailing ships, shown in Fig.17, 18 and 19, the regulation of the current height of the sailing weapons can be achieved by forcing the mast in the plane perpendicular to the diametrical plane of the hull of the sailing vessel (see Fig.20 and 21). In Fig.20, the hull of the sailing vessel 206 is equipped with a bow displacement tip 207, to which on the axis K-K ', a position 208 lying in the diametrical plane of the hull of the sailing vessel (with a straight bow), the mast 209 of the sailing ship is fixed, the position of which relative to the bow is determined by the mast tilt control mechanism, consisting of pulleys 210 and 211, winch 212, cables 213 and 214, which are “rewound” through pulleys 210 and 211 by winch 212. To ensure a power circuit of the kinematic chain of control of the mast position in the device usual tensioner 215 shrouds (20 and 21, shown symbolically simplified, see. \ L4 \ str.804 "Belt transmission"). The axis of the tubular step (see Fig. 16 pos. 152 and Fig. 17 pos. 171) coincides with the axis A-A 'in Fig. 20. The step is hollow and inside it (shown conditionally simplified) a mechanism for remote control of the position of the mast 216 from the cockpit 217 of the hull 20 of the sailing vessel is carried out. In figure 20, the positions 218, 219, 220, 221 and 222 respectively indicate an additional keel, bulb with ballast, mainsail, staysail and rudder of a sailing vessel. Under the action of sailing weapons, the fore tip 207, together with the mast 209, rolls relative to the hull 206 about the axis A-A ', while the remote control mechanism for tilting the mast 216 also rotates around the axis A-A'. In this case, the position of the mast 209 relative to the nose tip 207 will not change due to the self-braking of the worm gear 223. Changing the tilt of the mast 209 relative to the nose tip 207 can only be obtained by rotating the flywheel 224 of the remote control mechanism 216. This is further illustrated in FIG. 21, where 225 indicates the main keel of the sailing ship.

Рассмотренные конструктивные схемы «Парусных судов» в конкретных условиях плавания «дают в руки» команды парусного судна дополнительные возможности по его управлению. Предлагаемые технические решения позволяютThe considered design schemes of the “Sailing ships” in specific sailing conditions “give the command” of the sailing vessel additional opportunities for its management. The proposed technical solutions allow

1) увеличить ходкость за счет:1) increase speed by:

1-1) подбора на стадии проектирования обводов корпуса парусного судна, не обремененного необходимостью противодействия опрокидыванию, вызываемому работой парусного вооружения;1-1) selection at the design stage of the contours of the hull of a sailing vessel, not burdened with the need to counter the rollover caused by the operation of sailing weapons;

1-2) несения полных парусов без опасности опрокидывания;1-2) carrying full sails without the danger of overturning;

1-3) работы парусного вооружения с максимальной действующей высотой, достигаемой путем разворота втулки с дополнительным килем относительно степса с мачтой парусного судна;1-3) the work of sailing weapons with a maximum effective height achieved by turning the sleeve with an additional keel relative to the step with the mast of the sailing vessel;

1-4) снижения сопротивления воды движению "Парусного судна" при использовании дополнительных килей с балластами "всухую" (в том числе при движении со спущенными парусами под моторами);1-4) reducing the resistance of water to the movement of the “Sailing ship” when using additional keels with dry ballasts (including when driving with lowered sails under motors);

1-5) в случае многомачтовых парусных судов при движении под парусами, индивидуального подбора наклона (крена) каждой мачты путем выбора наиболее рационального поворота дополнительных килей с расчетом повышения эффективности парусов на каждой из мачт;1-5) in the case of multi-mast sailing vessels when sailing, individual selection of the tilt (roll) of each mast by selecting the most rational turn of additional keels with the calculation of increasing the efficiency of the sails on each mast;

2) повысить маневренность парусного судна за счет движения под парусами со спрямленным основным килем;2) increase the maneuverability of the sailing vessel due to the movement under sails with a straightened main keel;

3) повысить безопасность плавания, так как опрокидывание ветром мачты с парусом в предлагаемых конструкциях парусных судов не приводит к опрокидыванию корпуса парусного судна;3) to increase the safety of navigation, since the overturning by wind of a mast with a sail in the proposed designs of sailing vessels does not lead to the capsizing of the hull of a sailing vessel;

4) улучшить обитаемость парусного судна, идущего под парусами, так как закренивание мачты (мачт) парусного судна в нашем случае не вызывает крен корпуса, и, значит, команда парусного судна обитает в помещениях с горизонтальными палубами.4) to improve the habitability of a sailing vessel sailing, since the stiffening of the mast (s) of the sailing vessel in our case does not cause the hull roll, and, therefore, the crew of the sailing vessel lives in rooms with horizontal decks.

Claims

1. A sailing vessel equipped with a keel-dagger, a mast with a variable-geometry sail and an underwater part of the mast in the form of an additional keel with a variable geometry, with a bulb inside which a ballast is fixed, with a mast step in the form of an axis, fastened to the mast in the gap between the sail and the additional keel, characterized in that it is equipped with trim tanks in the fore and aft ends of the hull with the trim fittings of the ship hull, a step in the form of a tubular axis mounted through bearings on the the hull insertion with the possibility of the mast tilting to the left and right sides of the vessel at angles exceeding ± 90 °, while the additional keel is rigidly fastened to the sleeve, worn on bearings mounted on the outer surface of the mast step, and equipped with a jack for turning the sleeve relative to the mast step around the axis of rotation lying in the diametrical plane of the ship’s hull, and the mechanisms for fixing the sleeve relative to the mast step and mast step relative to the ship’s hull, with the additional keel provided with a retractable I have a console with guides and a mechanism for extending the console with control fittings, while the console for the additional keel is equipped with hydrodynamic fairings for the console, guides and the mechanism for extending.

2. A sailing vessel according to claim 1, characterized in that the mast of the sailing vessel is mounted in the form of a hinge on the surface of the step with the axis of rotation of the hinge lying in the same plane as the axis of rotation of the step, cables, cable tensioner, pulleys, winch with remote mechanism control the winch constituting the mechanism of the forced tilt of the mast on the starboard or left side of the vessel and its fixation in the selected position.

3. A sailing vessel according to claim 1, characterized in that the mast of the sailing vessel is rigidly bonded to the step.