RU2418709C2 - High-speed ship to operate in turbulent waters - Google Patents
High-speed ship to operate in turbulent waters Download PDFInfo
- Publication number
- RU2418709C2 RU2418709C2 RU2008129477/11A RU2008129477A RU2418709C2 RU 2418709 C2 RU2418709 C2 RU 2418709C2 RU 2008129477/11 A RU2008129477/11 A RU 2008129477/11A RU 2008129477 A RU2008129477 A RU 2008129477A RU 2418709 C2 RU2418709 C2 RU 2418709C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- hull
- deck
- vessel according
- section
- vessel
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION
Изобретение относится к судну, способному работать с высокой скоростью в условиях относительно бурной воды. В частности, изобретение относится к лодке, которая рассчитана на передвижение с относительно высокой скоростью в условиях бурной или турбулентной воды.The invention relates to a vessel capable of operating at high speed under relatively stormy water conditions. In particular, the invention relates to a boat that is designed to travel at relatively high speed in turbulent or turbulent water.
Раскрытие изобретенияDisclosure of invention
Изобретение предлагает судно, способное работать в условиях бурной воды, содержащее центральную палубу; по меньшей мере, одну пару корпусных секций, которые расположены на противоположных сторонах палубы и проходят под палубой, причем каждая корпусная секция содержит держатель, прикрепленный к палубе, и задний корпус (также называемый просто «корпус»), прикрепленный на его передней кромке к держателю с помощью, по меньшей мере, одного соединения, выполненного таким образом, чтобы ограничивать боковое и осевое перемещения корпуса относительно палубы, но позволять его поворот вокруг держателя, при этом корпуса имеют плавучесть, достаточную для удерживания судна на воде таким образом, чтобы палуба была расположена на расстоянии от воды; и, по меньшей мере, одну пару узлов подвески для поддерживания соответствующих корпусных секций, причем каждый узел подвески содержит элемент подвески, проходящий от палубы к точке монтажа соответствующего держателя на задней части корпуса, и выполнен с обеспечением перемещения корпуса относительно палубы и демпфирования движения корпуса.The invention provides a vessel capable of operating in stormy water, comprising a central deck; at least one pair of hull sections that are located on opposite sides of the deck and extend below the deck, each hull section comprising a holder attached to the deck and a rear housing (also referred to simply as the “housing”) attached to its front edge to the holder using at least one connection made in such a way as to limit lateral and axial movements of the hull relative to the deck, but to allow it to rotate around the holder, while the hulls have buoyancy sufficient for To keep the vessel in water so that the deck is located at a distance from the water; and at least one pair of suspension nodes for supporting the respective hull sections, each suspension node comprising a suspension element extending from the deck to the mounting point of the corresponding holder on the rear of the hull, and is configured to move the hull relative to the deck and dampen the movement of the hull.
Судно может содержать две пары корпусных секций: переднюю пару и заднюю пару.A vessel may contain two pairs of hull sections: a front pair and a rear pair.
Каждый задний корпус предпочтительно включает передний корпусной сегмент и главный корпусной сегмент, при этом передний корпусной сегмент расположен между держателем, прикрепленным к палубе, и главным корпусным сегментом, причем каждый передний корпусной сегмент присоединен на своем переднем конце к заднему концу держателя с помощью первого шарнирного соединения, а на своем заднем конце присоединен к переднему концу главного корпуса с помощью второго шарнирного соединения.Each rear hull preferably includes a front hull segment and a main hull segment, wherein the front hull segment is located between the holder attached to the deck and the main hull segment, each front hull segment being connected at its front end to the rear end of the holder by a first hinge joint , and at its rear end is connected to the front end of the main body using a second swivel.
Каждая корпусная секция предпочтительно имеет по существу S-образный профиль в направлении, перпендикулярном ее продольной оси, причем ее передний конец определен держателем, прикрепленным к палубе, а задний конец определен задним концом соответствующего заднего корпуса, при этом задний конец корпусной секции находится ниже, чем ее передний конец.Each hull section preferably has a substantially S-shaped profile in a direction perpendicular to its longitudinal axis, with its front end defined by a holder attached to the deck and the rear end defined by the rear end of the corresponding rear hull, the rear end of the hull section being lower than its front end.
Длина переднего корпусного сегмента в направлении, параллельном продольной оси палубы, предпочтительно составляет от 20% до 40% длины заднего корпуса в том же направлении.The length of the front hull segment in a direction parallel to the longitudinal axis of the deck is preferably 20% to 40% of the length of the rear hull in the same direction.
Максимальный диапазон вертикального перемещения на переднем конце каждого главного корпусного сегмента предпочтительно составляет от 10% до 30% максимального диапазона вертикального перемещения на заднем конце корпуса.The maximum range of vertical movement at the front end of each main body segment is preferably 10% to 30% of the maximum range of vertical movement at the rear end of the body.
В предпочтительном варианте судна ширина каждого корпуса на его переднем конце в направлении, перпендикулярном продольной оси палубы, составляет от 50% до 100% максимальной ширины корпуса в том же направлении.In a preferred embodiment of the vessel, the width of each hull at its front end in a direction perpendicular to the longitudinal axis of the deck is from 50% to 100% of the maximum width of the hull in the same direction.
Предпочтительно, чтобы ширина каждого корпуса на его переднем конце составляла приблизительно 60% максимальной ширины корпуса.Preferably, the width of each housing at its front end is approximately 60% of the maximum width of the housing.
В дальнейшем предпочтительном варианте вертикальная глубина в сечении каждого корпуса на его переднем конце составляет от 2% до 20% максимальной вертикальной глубины в сечении корпуса.In a further preferred embodiment, the vertical depth in the cross section of each casing at its front end is from 2% to 20% of the maximum vertical depth in the cross section of the casing.
Наиболее предпочтительно, чтобы вертикальная глубина в сечении каждого корпуса на его переднем конце составляла приблизительно 10% максимальной вертикальной глубины в сечении.Most preferably, the vertical depth in the cross section of each body at its front end is about 10% of the maximum vertical depth in the cross section.
Каждая корпусная секция предпочтительно изогнута назад и наружу от своего переднего конца относительно продольной оси палубы.Each hull section is preferably curved back and out from its front end relative to the longitudinal axis of the deck.
Судно предпочтительно включает в себя вспомогательный узел подвески между каждым главным корпусным сегментом и передним корпусным сегментом, при этом вспомогательный узел подвески выполнен с возможностью регулирования относительного перемещения между главным корпусным сегментом и передним корпусным сегментом.The vessel preferably includes an auxiliary suspension unit between each main hull segment and the front hull segment, wherein the auxiliary suspension unit is configured to control relative movement between the main hull segment and the front hull segment.
Вспомогательный узел подвески предпочтительно включает пружину и демпфирующее устройство.The auxiliary suspension unit preferably includes a spring and a damping device.
Вспомогательный узел подвески может включать тормозное устройство и может иметь предварительное натяжение с тем, чтобы, когда судно находится в стационарном состоянии, главный корпусной сегмент принимал полностью выдвинутое положение по отношению к переднему корпусному сегменту.The auxiliary suspension unit may include a braking device and may be pre-tensioned so that when the vessel is stationary, the main hull segment takes a fully extended position relative to the front hull segment.
Каждый из узлов подвески, которые поддерживают корпуса относительно палубы, предпочтительно содержит задний рычаг, шарнирно присоединенный к палубе на своем первом конце или рядом с ним, и к соответствующему корпусу на своем втором конце или рядом с ним.Each of the suspension assemblies that support the hull relative to the deck preferably comprises a rear arm pivotally attached to or near the deck at its first end and to the corresponding housing at or near its second end.
Каждый узел подвески предпочтительно включает элемент подвески, присоединенный между палубой и задним рычагом в точке, находящейся между концами заднего рычага.Each suspension unit preferably includes a suspension element connected between the deck and the rear arm at a point located between the ends of the rear arm.
Элемент подвески может содержать пружину и демпфирующее устройство.The suspension element may include a spring and a damping device.
Элемент подвески может также содержать, по меньшей мере, один гидравлический привод.The suspension element may also contain at least one hydraulic actuator.
Каждый узел подвески может иметь предварительное натяжение, преодолевающее действие тормозного устройства, с тем, чтобы, когда судно находится в стационарном состоянии, каждый соответствующий корпус принимал полностью выдвинутое положение по отношению к палубе.Each suspension unit may have a preliminary tension that overcomes the effect of the braking device, so that when the vessel is stationary, each corresponding hull takes a fully extended position relative to the deck.
Судно может включать гибкие стенки, проходящие между корпусами по меньшей мере одной пары корпусных секций и палубой, ограничивая таким образом границы туннеля для воздушного потока под судном между корпусами.The vessel may include flexible walls extending between the hulls of at least one pair of hull sections and the deck, thereby limiting the boundaries of the tunnel for air flow under the vessel between the hulls.
Предпочтительно, чтобы гибкие стенки содержали множество перекрывающихся планок, каждая из которых шарнирно смонтирована с обеспечением относительного перемещения между корпусами и палубой.Preferably, the flexible walls comprise a plurality of overlapping slats, each of which is pivotally mounted to provide relative movement between the hulls and the deck.
Судно может включать, по меньшей мере, одну заслонку на корме судна, выполненную с возможностью закрытия заднего конца туннеля, по меньшей мере, частично, для того, чтобы довести до максимума подъемную силу, обеспечиваемую воздухом, захваченным в туннеле в процессе эксплуатации судна.The vessel may include at least one damper at the stern of the vessel, configured to close the rear end of the tunnel, at least partially, in order to maximize the lift provided by the air trapped in the tunnel during operation of the vessel.
Заслонка или заслонки предпочтительно выполнены таким образом, чтобы, когда задний корпус совершает существенные перемещения, указанный корпус мог приподнять заслонку на расстояние от воды.The damper or dampers are preferably designed so that when the rear housing makes substantial movements, the housing can raise the damper a distance from the water.
Судно может включать, по меньшей мере, один пропульсивный агрегат, смонтированный в палубе или на палубе, и пару винтов, причем на каждом соответствующем заднем конце корпусной секции смонтировано по одному гребному винту, при этом гребные винты связаны с указанным, по меньшей мере, одним пропульсивным агрегатом с помощью телескопических приводных валов.The vessel may include at least one propulsion unit mounted in the deck or on the deck, and a pair of screws, with one propeller mounted on each corresponding rear end of the hull section, while the propellers are connected to the specified at least one propulsion unit using telescopic drive shafts.
Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings
Фиг.1 - наглядное представление лодки по изобретению;Figure 1 is a visual representation of the boat according to the invention;
Фиг.1(а) показывает деталь ограждения лодки по фиг.1;Figure 1 (a) shows a detail of the fence of the boat of figure 1;
Фиг.1(b) представляет вид сбоку лодки по фиг.1;Figure 1 (b) is a side view of the boat of figure 1;
Фиг.2 представляет вид снизу лодки по фиг.1;Figure 2 is a bottom view of the boat of figure 1;
Фиг.3 представляет вид в сечении по линии 3-3 фиг.1;Figure 3 is a sectional view taken along line 3-3 of Figure 1;
Фиг.4(a) представляет вид в сечении по линии 4-4 фиг.1;Figure 4 (a) is a sectional view taken along line 4-4 of Figure 1;
Фиг.4(b) представляет частичный вид в сечении альтернативного варианта осуществления, подобный виду по фиг.4(а);FIG. 4 (b) is a partial cross-sectional view of an alternative embodiment similar to that of FIG. 4 (a);
Фиг.5 представляет вид лодки сзади;Figure 5 is a rear view of the boat;
Фиг.6 представляет вид лодки спереди; и6 is a front view of a boat; and
Фиг.7 представляет схематический вид в сечении корпусной секции лодки;7 is a schematic sectional view of the hull section of a boat;
Осуществление изобретенияThe implementation of the invention
Проиллюстрированное судно было разработано для работы с высокой скоростью в условиях относительно бурной воды.The illustrated vessel was designed to operate at high speed in relatively stormy waters.
Более конкретно, данное судно отражает конфигурацию судна с пружинами и демпферами, с максимально возможной способностью амортизации. Это означает, что каждый из четырех корпусов выполнен в виде заднего корпуса с сужающимся профилем, который является наиболее подходящей геометрической формой для достижения минимально возможного перемещения динамической массы корпуса, благодаря чему достигается максимально возможное отношение подпружиненной массы к неподпружиненной массе.More specifically, this vessel reflects the configuration of the vessel with springs and dampers, with the greatest possible depreciation capacity. This means that each of the four cases is made in the form of a rear case with a tapering profile, which is the most suitable geometric shape to achieve the minimum possible movement of the dynamic mass of the body, which ensures the maximum possible ratio of the spring mass to the non-spring mass.
Корпусные секции расположены с перекрытием с целью получения максимально достижимой длины каждой корпусной секции, что позволяет существенно уменьшить угол атаки корпуса и, в конечном счете, обеспечивает наиболее компактную конфигурацию судна.Hull sections are located with overlapping in order to obtain the maximum achievable length of each hull section, which can significantly reduce the angle of attack of the hull and, ultimately, provides the most compact configuration of the vessel.
Задние корпуса спроектированы так, что имеют более одной шарнирной точки для обеспечения контролируемого перемещения узких удлиненных корпусных секций по направлению к верхнему телу с целью поглощения переходных ударных нагрузок, действующих на указанные секции.The rear bodies are designed so that they have more than one hinge point to provide controlled movement of narrow elongated body sections towards the upper body in order to absorb transient shock loads acting on these sections.
Судно также имеет повышенную устойчивость как в продольной, так и в поперечной плоскостях, благодаря конфигурации с четырьмя корпусами, регулируемыми системой пружин и демпферов.The vessel also has increased stability in both longitudinal and transverse planes, thanks to a configuration with four hulls, adjustable by a system of springs and dampers.
Если говорить в сжатой форме, то эта задача решается путем обеспечения центрального тела или палубы, к которой прикреплены два комплекта независимо подвешиваемых корпусных секций - передняя пара и задняя пара. Каждая корпусная секция содержит конструкцию держателя и задний корпус (или просто «корпус»), состоящий, в свою очередь, из переднего корпусного сегмента и главного корпусного сегмента.Speaking in a concise form, this problem is solved by providing a central body or deck, to which two sets of independently suspended hull sections are attached - the front pair and the rear pair. Each case section contains a holder structure and a rear case (or simply a “case”), which, in turn, consists of a front case segment and a main case segment.
Каждый корпус крепится к палубе на ее переднем конце и имеет задний конец, проходящий к кормовой части судна, который может перемещаться в существенном диапазоне хода. Подпружиненная и задемпфированная подвеска регулирует перемещение каждого корпуса относительно центральной палубы.Each hull is attached to the deck at its front end and has a rear end extending to the stern of the vessel, which can move in a significant range of travel. A spring-loaded and damped suspension adjusts the movement of each hull relative to the central deck.
Каждый корпус обладает гидродинамической формой, позволяющей работать с высокой скоростью, и имеет массу, которая относительно мала по сравнению с массой центральной палубы. Таким образом, лодка по изобретению в какой-то степени аналогична движущемуся по дороге автотранспортному средству, имеющему систему подвески с небольшой неподрессоренной массой.Each hull has a hydrodynamic shape that allows it to work at high speed, and has a mass that is relatively small compared to the mass of the central deck. Thus, the boat according to the invention is to some extent similar to a motor vehicle moving along a road having a suspension system with a small unsprung mass.
Если теперь обратиться к чертежам, то можно сказать, что вариант осуществления лодки 10, соответствующей изобретению, содержит узкую удлиненную центральную палубу 12, имеющую нос 14 и корму 16. Кубрик 18 расположен между носом и кормой, а между кубриком и кормой предусмотрен двигательный отсек 20.Turning now to the drawings, it can be said that an embodiment of a
На каждой стороне носа 14 имеется пара изогнутых держателей в форме лопастей, выполненных в виде конструкций 22 держателей, каждая из которых в сочетании с передним корпусом 24 определяет переднюю корпусную секцию. Конструкции 22.1 и 22.2 держателей проходят наружу в сторону от палубы 12. Каждый корпус 24/28 включает передний корпусной сегмент 24.1 и 24.2. Корпуса 24/28 шарнирно присоединены через передние концы своих передних корпусных сегментов 24.1 и 24.2 посредством соответствующих шарниров 26.1 и 26.2 к задним концам соответствующих конструкций 22.1 и 22.2 держателей. Эти шарниры позволяют передним корпусным сегментам поворачиваться относительно конструкций держателей, но ограничивают передние корпусные сегменты в отношении бокового и осевого перемещения относительно конструкций держателей и палубы 12.On each side of the
К заднему концу каждого из передних корпусных сегментов 24.1 и 24.2 шарнирно присоединен соответствующий главный корпусной сегмент 28.1 и 28.2. Главные корпусные сегменты присоединены к соответствующим передним корпусным сегментам на своих передних концах посредством шарнирных соединений 30.1 и 30.2 и снабжены узлами подвески 32.1 и 32.2, работающими между главными корпусными сегментами и передними корпусными сегментами, причем каждый передний корпусной сегмент содержит регулируемую цилиндрическую пружину и демпферный агрегат (амортизатор).A corresponding main body segment 28.1 and 28.2 are pivotally attached to the rear end of each of the front housing segments 24.1 and 24.2. The main housing segments are connected to the corresponding front housing segments at their front ends by means of articulated joints 30.1 and 30.2 and are equipped with suspension units 32.1 and 32.2 working between the main housing segments and the front housing segments, each front housing segment containing an adjustable coil spring and a damper assembly ( shock absorber).
В дополнение к опоре на своих передних концах посредством шарниров 30 и узлов 32 подвески каждый из корпусных сегментов 24.1/28.1 и 24.2/28.2 поддерживается соответствующим задним рычагом 34.1 и 34.2. Каждый задний рычаг прикреплен к точке 36.1 или 36.2 поворота на переднем конце палубы, а на заднем конце палубы - к поворотному держателю 38.1 или 38.2, смонтированному на верхней поверхности соответствующего корпуса. Точка 36.1 или 36.2 поворота включает в себя упругую втулку, обычно осевой узел типа "Rubaride", который принимает участие в разделении подвесной нагрузки. Поворотный держатель 38.1 или 38.2 содержит шарнирное соединение, к которому присоединяется задний конец заднего рычага, и эластичную опору, присоединенную к соответствующему корпусу. Эластичная опора содержит упругую втулку обычного типа. Упругие втулки обеспечивают нержавеющие, не заедающие подшипниковые узлы.In addition to supporting at their front ends by means of
Эластичная опора обеспечивает продольное перемещение точки поворота из-за различных дуг перемещения корпуса и заднего рычага. Шарнирные соединения на обоих концах задних рычагов ориентированы по своим осям, проходящим под прямыми углами относительной продольной оси палубы 12, и, таким образом, позволяют вертикальное перемещение корпусов относительно палубы, но ограничивают боковое и осевое перемещение относительно палубы.Elastic support provides longitudinal movement of the pivot point due to various arcs of movement of the housing and the rear lever. Swivel joints at both ends of the rear levers are oriented along their axes extending at right angles to the relative longitudinal axis of
Стойки 40.1 и 40.2 проходят внутрь от точек монтажа на соответствующих задних рычагах, находящихся между его концами, и шарнирно присоединены к забортным концам 42.1 и 42.2 соответствующих коромысел 44.1 и 44.2, смонтированных на опорах 46.1 и 46.2 в пределах палубы 12. К соответствующим концам 48.1 и 48.2 коромысел, расположенных внутри судна, присоединены регулируемые узлы подвески 50.1 и 50.2, каждый из которых содержит цилиндрическую пружину и демпфер, при этом самые нижние концы узлов подвески присоединены к соответствующим кронштейнам 52.1 и 52.2.Racks 40.1 and 40.2 extend inward from the mounting points on the corresponding rear levers located between its ends and are pivotally attached to the outboard ends 42.1 and 42.2 of the corresponding rocker arms 44.1 and 44.2 mounted on supports 46.1 and 46.2 within
В компоновке, которая подобна компоновке передней пары корпусных секций, проиллюстрированная лодка включает в себя заднюю пару корпусных секций.In a layout that is similar to that of a front pair of hull sections, the illustrated boat includes a rear pair of hull sections.
В поперечном направлении, наружу от палубы 12, примыкающей к задним концам передних корпусных секций 28.1 28.2, проходят соответствующие конструкции 54.1 и 54.2 держателей, к которым посредством соответствующих поперечно ориентированных шарниров 58.1 и 58.2 монтируются соответствующие передние корпусные сегменты 56.1 и 56.2. Соответствующие главные корпусные сегменты 60.1 и 60.2 шарнирно крепятся к передним корпусным сегментам 56.1 и 56.2 посредством шарниров 62.1 и 62.2 и соответствующих узлов подвески 64.1 и 64.2, причем каждый из них содержит цилиндрическую пружину и демпферный агрегат.In the transverse direction, outward from the
Соответствующие задние рычаги 66.1 и 66.2 проходят назад и наружу от точек 68.1 и 68.2 монтажа на сторонах палубы 12 и присоединяются к корпусам 56.1/60.1 и 56.2/60.2 посредством шарнирных кронштейнов 70.1 и 70.2 аналогично компоновке передних корпусов. Стойки 72.1 и 72.2 проходят через отверстия в сторонах палубы 12 между задними рычагами 66.1 и 66.2 в конструкции подвески, содержащей коромысла и узлы пружины/демпфера, как это показано на фиг.4 в компоновке, аналогичной компоновке по фиг.3.The corresponding rear levers 66.1 and 66.2 extend back and out from mounting points 68.1 and 68.2 on the sides of
Конструкции 54 держателей, передние корпусные сегменты 56 и главные корпусные сегменты 60 составляют пару задних корпусных секций.The holder structures 54, the front housing segments 56 and the main housing segments 60 constitute a pair of rear housing sections.
Хотя фиг.3 и 4 показывают внутреннюю конфигурацию системы подвески, может использоваться и забортная конфигурация с узлами подвески, каждый из которых содержит пружину и демпферный агрегат, смонтированные снаружи палубы между палубой и соответствующим корпусом.Although FIGS. 3 and 4 show the internal configuration of the suspension system, an outboard configuration with suspension units, each of which comprises a spring and a damper assembly mounted outside the deck between the deck and the corresponding hull, can be used.
Вместо механической пружинно-демпферной системы подвески, показанной на фиг.3 и 4(а), может быть использована система активной подвески. Например, фиг.4(b) показывает систему активной подвески, содержащую главный привод 118 и вспомогательный привод 120, причем оба управляются с помощью гидравлического механизма 122 управления, расположенного в пределах палубы 12. Два привода работают между точкой 124 монтажа на палубе и соответствующим задним рычагом 34; 66 посредством тяги 126 привода. Главный привод 118 регулирует динамические характеристики подвески используемого судна, в то время как вспомогательный привод 120 используется для регулирования установки высоты колебаний судна.Instead of the mechanical spring-damper suspension system shown in FIGS. 3 and 4 (a), an active suspension system can be used. For example, FIG. 4 (b) shows an active suspension system comprising a
Система подвески по фиг.3 и 4, кроме того, включает устройство ограничения чрезмерного выступа, позволяющее системе подвески иметь предварительное натяжение и предотвращающее чрезмерный выступ корпусов по отношению к палубе в предельно тяжелых условиях эксплуатации. Предпочтительно, чтобы система подвески имела предварительное натяжение (обычно приблизительно на 110%) с тем, чтобы можно было гарантировать, что, когда судно находится в неподвижном состоянии, подвеска будет полностью развернута.The suspension system of FIGS. 3 and 4 further includes an overhang protrusion device that allows the suspension system to be pre-tensioned and prevents the hulls from projecting excessively with respect to the deck in extremely difficult operating conditions. Preferably, the suspension system is pre-tensioned (typically approximately 110%) so that it can be ensured that when the vessel is stationary, the suspension will be fully deployed.
В систему подвески включено также устройство регулирования высоты колебаний, обеспечивающее регулирование высоты колебаний палубы по отношению к корпусам. Это позволяет увеличивать или уменьшать высоту палубы относительно поверхности воды.The suspension system also includes a device for controlling the height of the vibrations, which provides for the regulation of the height of the oscillations of the deck in relation to the hulls. This allows you to increase or decrease the height of the deck relative to the surface of the water.
Описанная компоновка (схема) обеспечивает некоторую степень управляемого вертикального перемещения переднего конца каждого главного корпусного сегмента 28 и большую степень вертикального перемещения заднего конца каждого главного корпусного сегмента.The described arrangement (scheme) provides a certain degree of controlled vertical movement of the front end of each main body segment 28 and a large degree of vertical movement of the rear end of each main body segment.
Максимальное вертикальное перемещение в точках 30 и 62 поворота обычно находится в диапазоне от 10% до 30% от максимального вертикального перемещения на задних концах корпусов.The maximum vertical movement at turning
Шарниры 32; 62 и узлы подвески 32; 64 разработаны так, чтобы они ограничивали перемещение вниз корпусных сегментов за пределы положений, схематически проиллюстрированных на фиг.7, с тем, чтобы предотвращать чрезмерный выступ корпусных сегментов. Задние концы передних корпусных сегментов 24; 56 могут поворачиваться вверх из своих проиллюстрированных состояний покоя вокруг шарниров 26; 58 по дуговой траектории А, в то время как задние концы корпусов 24/28; 58/60 могут поворачиваться вверх вокруг шарниров 26, 58 по дуговой траектории В, которая, по существу, имеет радиус, больший чем радиус траектории А.Hinges 32; 62 and suspension units 32; 64 are designed to limit downward movement of the housing segments beyond the positions schematically illustrated in FIG. 7 so as to prevent excessive projection of the housing segments. The rear ends of the front housing segments 24; 56 may pivot upward from their illustrated resting states around hinges 26; 58 along an arc path A, while the rear ends of the housings 24/28; 58/60 can rotate upward around the hinges 26, 58 along an arc path B, which essentially has a radius greater than the radius of path A.
Это достигается путем введения подходящего тормозного устройства в каждое шарнирное соединение, а также с помощью предварительного натяжения узлов подвески с тем, чтобы гарантировать, что, когда судно находится в неподвижном состоянии, корпуса имеют нейтральную регулировку. Использование предварительно натянутых узлов подвески предоставляет корпусу некоторый уровень жесткости, и при воздействии переходных ударных нагрузок корпусные сегменты будут только подниматься или поворачиваться вокруг шарнирных соединений 30, 62. Описанное выше использование подпружиненных и задемпфированных шарниров позволяет избежать необходимости во втором относительно громоздком агрегате заднего рычага и связанными с ним компонентами подвески для передних корпусных сегментов 24; 56 и предлагает альтернативу с небольшим весом и относительно низкой стоимостью.This is achieved by introducing a suitable braking device into each swivel joint, as well as by pre-tensioning the suspension units to ensure that when the vessel is stationary, the hulls are neutral. The use of pre-tensioned suspension units provides the body with a certain level of stiffness, and when exposed to transient shock loads, the body segments will only rise or rotate around the
Каждая корпусная секция имеет сплющенный, в основном, S-образный профиль в направлении, перпендикулярном ее продольной оси, с передним концом, определяемым держателем, прикрепленным к палубе, и задним концом, определяемым задним концом соответствующего заднего корпуса, причем задний конец корпусной секции находится ниже, чем ее передний конец.Each hull section has a substantially flattened S-shaped profile in a direction perpendicular to its longitudinal axis, with a front end defined by a holder attached to the deck and a rear end defined by the rear end of the corresponding rear hull, with the rear end of the hull section being lower than its front end.
На чертежах можно видеть, что задние концы передних корпусных секций находятся ниже передних концов задних корпусных секций.In the drawings, it can be seen that the rear ends of the front shell sections are below the front ends of the rear shell sections.
Узлы подвески передних корпусов разработаны так, чтобы они ограничивали перемещение вверх задних концов передних корпусов с тем, чтобы предотвратить столкновение между передними и задними корпусами. Наружные кромки переднего и заднего корпусов, по существу, находятся на одной линии, как это лучше всего видно на фиг.2.The suspension units of the front housings are designed so that they limit the upward movement of the rear ends of the front housings in order to prevent a collision between the front and rear housings. The outer edges of the front and rear housings are essentially on the same line, as is best seen in figure 2.
Передние корпусные секции несколько короче, чем задние корпусные секции (обычно приблизительно на 20-40%).The front hull sections are slightly shorter than the rear hull sections (usually approximately 20-40%).
Можно заметить, что каждая корпусная секция от своего переднего конца изогнута, как в заднем направлении, так и наружу, по отношению к продольной оси палубы. Это обеспечивает желаемую свободно перетекающую конфигурацию палубы и корпуса.You can notice that each hull section from its front end is curved, both in the rear direction and outward, with respect to the longitudinal axis of the deck. This provides the desired freely flowing deck and hull configuration.
Длина передних корпусных сегментов 24 и 56 обычно составляет от 20% до 40% от длины присоединенных к ним соответствующих корпусов. Передние концы передних корпусных сегментов крепятся к соответствующим конструкциям держателей относительно высоко на теле палубы 12, в то время как передние корпусные сегменты и главные корпусные сегменты изогнуты книзу в направлении своих задних концов так, чтобы под нижней стороной палубы 12 оставалась значительная часть каждого корпуса. Водоизмещение и плавучесть корпусов рассчитываются таким образом, чтобы гарантировать, что, когда лодка находится в воде в неподвижном состоянии, нижняя сторона палубы 12 была на расстоянии от воды. В целом, водоизмещение и плавучесть корпусов выбираются в зависимости от требований конкретного применения и эксплуатационных характеристик.The length of the front housing segments 24 and 56 is usually from 20% to 40% of the length of the associated housing. The front ends of the front hull segments are attached to the respective holder structures relatively high on the body of the
Форма каждой корпусной секции рассчитана на оптимальный гидродинамический эффект. Каждый передний корпусной сегмент и главный корпусной сегмент в сборе образуют составляющую единое целое, свободно перетекающую S-образную корпусную секцию, обеспечивающую оптимальные амортизирующие свойства как в горизонтальной, так и в вертикальной плоскости. Корпусные секции имеют в целом равномерно сужающийся профиль с формой и профилем конструкций держателей, передних корпусных сегментов и главных корпусных сегментов, плавно перетекающими от одного к другому. Ширина каждого корпуса на его переднем конце в направлении, перпендикулярном продольной оси палубы 12, находится в диапазоне от 50% до 100%, а обычно составляет приблизительно 60% от максимальной ширины корпуса, в то время как вертикальная глубина в сечении на переднем конце каждого корпуса находится в диапазоне от 2% до 20%, а обычно приблизительно составляет 10% от максимальной вертикальной глубины в сечении корпуса.The shape of each hull section is designed for optimal hydrodynamic effect. Each front hull segment and the main hull segment assembly form a single unit, freely flowing S-shaped hull section, providing optimal shock-absorbing properties in both horizontal and vertical planes. Housing sections have a generally uniformly tapering profile with the shape and profile of the structure of the holders, the front housing segments and the main housing segments, smoothly flowing from one to the other. The width of each hull at its front end in a direction perpendicular to the longitudinal axis of the
Каждый корпус сформирован, по меньшей мере, с одной скулой, которая изгибается назад и наружу от ее переднего конца. Верхняя поверхность каждого корпуса, непосредственно сзади от соответствующего поворотного держателя 38 или 70 изгибается вниз к сбегающему сужающемуся заднему концу. Этот профиль способствует уменьшению гидродинамически обусловленных отрицательных давлений, которые могут здесь появиться. Дополнительная мера для уменьшения отрицательных давлений в этой зоне заключается в добавлении вентиляционного канала в пределах вышеупомянутой сужающейся зоны с впускным отверстием канала, расположенным над уровнем воды корпуса.Each body is formed with at least one cheekbone that bends back and forth from its front end. The upper surface of each casing, directly behind the corresponding pivoting holder 38 or 70, bends downward towards the collapsing tapering rear end. This profile helps to reduce the hydrodynamically determined negative pressures that may appear here. An additional measure to reduce negative pressures in this zone is to add a ventilation duct within the aforementioned tapering zone with a duct inlet located above the water level of the housing.
Для оптимальной динамики корпуса с желательно быстрыми вертикальными ускорительными характеристиками корпус должен иметь небольшую массу. В то же время корпуса подвергаются значительным эксплуатационным напряжениям, что, в общем смысле, будет диктовать необходимость выполнения конструкции корпуса из долговечного, высокопрочного и легкого материала, такого как углеродное волокно, кевлар или алюминиевый сплав.For optimal dynamics of the case with desirable fast vertical accelerating characteristics, the case should have a small mass. At the same time, the casings are subject to significant operational stresses, which, in a general sense, will dictate the need to design the housing from a durable, high-strength and lightweight material such as carbon fiber, Kevlar or aluminum alloy.
В некоторых вариантах осуществления, с целью минимизации массы корпусов и увеличения их сопротивления удару, в них может создаваться внутреннее избыточное давление. Например, каждый корпус может заполняться одним или большим количеством эластичных баллонов с повышенным давлением воздуха.In some embodiments, in order to minimize the mass of the housings and increase their impact resistance, internal overpressure may be generated in them. For example, each housing can be filled with one or more elastic cylinders with increased air pressure.
Вследствие того, что передний конец каждого корпуса прикреплен к конструкции держателя, смонтированной на палубе, и поддерживается ею, часть, составляющая приблизительно 30% массы каждого корпуса, является, по существу, статичной и неактивной. Свободно плавающий задний конец каждого корпуса составляет приблизительно 70% от эффективной массы корпуса, которая представляет собой часть ту корпуса, которая подвергается динамическому перемещению.Due to the fact that the front end of each hull is attached to and supported by the holder structure mounted on the deck, the part constituting approximately 30% of the mass of each hull is substantially static and inactive. The freely floating rear end of each casing is approximately 70% of the effective mass of the casing, which is part of the casing that undergoes dynamic movement.
Важным является то обстоятельство, что масса корпуса, в частности динамическая масса каждого корпуса, должна быть, по существу, минимизирована, не говоря уже о достижении высокого отношения подпружиненной массы к не подпружиненной массе.It is important that the mass of the housing, in particular the dynamic mass of each housing, should be substantially minimized, not to mention the achievement of a high ratio of the spring-loaded mass to the non-spring-loaded mass.
Хотя высокое отношение подпружиненной массы к не подпружиненной массе может обеспечить некоторый показатель эффективного судна, на данный показатель можно влиять путем регулирования веса палубы, обычно с использованием балласта или полезной нагрузки.Although a high ratio of spring-to-spring mass to non-spring-to-spring mass may provide some measure of effective vessel, this indicator can be influenced by adjusting the deck weight, usually using ballast or payload.
В идеальном случае, судно должно иметь минимально возможную не подпружиненную динамическую массу относительно данной массы палубы. Простое разделение корпуса судна на два отдельных корпуса будет увеличивать это отношение, а использование четырех корпусов будет увеличивать отношение в четыре раза. Использование описанной поворотной геометрии может увеличить цифру динамической не подпружиненной массы еще на 30% или около этого.In the ideal case, the vessel should have the smallest possible non-spring loaded dynamic mass relative to the given mass of the deck. A simple division of the hull into two separate hulls will increase this ratio, and using four hulls will increase the ratio four times. Using the described rotational geometry can increase the dynamic non-spring loaded mass by another 30% or so.
Описанная компоновка обеспечивает высокое отношение подпружиненной массы к не подпружиненной массе на судне, обычно, в целом, в районе 10:1. Это достигается комбинацией описанной конструкции корпуса и использования легких материалов в корпусах.The described arrangement provides a high ratio of the spring-loaded mass to the non-spring-loaded mass on the ship, usually generally in the region of 10: 1. This is achieved by a combination of the described housing design and the use of lightweight materials in the housings.
Как лучше всего видно на фиг.5, винты 86.1 и 86.2 монтируются на задних концах задних корпусов 60.1 и 60.2 и связаны с помощью телескопических приводных валов 88.1 и 88.2 с парой судовых двигателей 90.1 и 90.2, расположенных в двигательном отсеке 20.As best seen in figure 5, the screws 86.1 and 86.2 are mounted on the rear ends of the rear hulls 60.1 and 60.2 and are connected using telescopic drive shafts 88.1 and 88.2 with a pair of marine engines 90.1 and 90.2 located in the engine compartment 20.
Чтобы ограничить границы туннеля, или канала воздушного потока, между нижней стороной палубы 12 и задними корпусами 60.1 и 60.2, между сторонами палубы и соответствующими корпусами предусмотрены гибкие стенки или гибкие перегородки 92.1 и 92.2. Каждая стенка содержит комплект в целом прямоугольных перекрывающихся планок 94, каждая из которых в верхнем углу 96 шарнирно прикреплена к верхнему опорному рельсу 98, смонтированному на стороне палубы, причем в противоположном нижнем углу планки сформирована изогнутая прорезь 100, которая принимает штифт 102, смонтированный на нижнем опорном рельсе 104 на верхней внутренней кромке соответствующего корпуса. Поворотная/скользящая конфигурация планок 94 позволяет им двигаться так, чтобы обеспечивать относительное перемещение между корпусами и палубой, в то время как перекрытие между соседними планками гарантирует достаточную воздухонепроницаемость. Планки предпочтительно формируются из легкого, плотного, но эластичного материала, такого как композитные материалы на основе углеродных волокон или кевлара.To limit the boundaries of the tunnel or airflow channel between the lower side of
Когда лодка движется со скоростью, воздух попадает в туннель, определяемый границами между нижней стороной палубы 12 и внутренними сторонами задних корпусов, и создает положительное аэродинамическое давление с тем, чтобы способствовать уменьшению гидродинамических потерь на сопротивление движению. Чтобы увеличить аэродинамическое давление, на корме лодки предусматриваются выдвигающиеся вниз заслонки 106 и 108, предназначенные для того, чтобы в значительной степени закрыть задний конец канала воздушного потока или туннеля и довести таким образом до максимума подъемную (выталкивающую) силу, обеспечиваемую воздухом, захваченным в туннеле. Соответствующие заслонки независимо поддерживаются с помощью подпружиненных и задемпфированных узлов 110 и 112 подвески, которые управляют резким перемещением заслонок. Нижние наружные углы 114 и 116 соответствующих заслонок могут зацеплять внутренние кромки соответствующих корпусов 60.1 и 60.2, когда последние съезжают вверх во время эксплуатации лодки, и на заслонках и/или корпусах могут быть предусмотрены ролики или другие подшипниковые устройства с тем, чтобы позволить компонентам перемещаться относительно друг друга без повреждений. Эта система отводит заслонки вверх от контакта с водой во время основных перемещений корпусов.When the boat moves at a speed, air enters the tunnel defined by the boundaries between the underside of
Описанная лодка разработана для движения на высоких скоростях и, благодаря сочетанию действия воздуха, захваченного под палубой, и эффективной гидродинамической формы отдельных корпусов, имеет относительно небольшую смоченную площадь. Кроме того, использование множественных независимо подвешенных корпусов, каждый из которых значительно меньше по массе, чем центральная палуба лодки, позволяет лодке эффективно работать в условиях бурной или турбулентной воды, сообщая палубе, а следовательно, и экипажу, и пассажирам лодки лишь минимум ударного воздействия. Описанная четырехкорпусная конфигурация предусматривает четыре точки контакта между судном и водой, обеспечивая устойчивость судна как в боковой, так и продольной плоскости.The described boat is designed for movement at high speeds and, thanks to the combination of the action of air trapped under the deck and the effective hydrodynamic shape of individual hulls, has a relatively small wetted area. In addition, the use of multiple independently suspended hulls, each of which is significantly less in mass than the central deck of the boat, allows the boat to work effectively in turbulent or turbulent water, giving the deck, and therefore both the crew and passengers of the boat, only a minimum of impact. The described four-hull configuration provides four points of contact between the vessel and the water, ensuring the stability of the vessel both in the lateral and longitudinal planes.
Следует понимать, что относительные размеры и пропорции палубы и корпусов, их относительные массы, степень хода компонентов подвески и геометрию корпусов можно отрегулировать в соответствии с требованиями. Например, лодка может быть оптимизирована для получения максимальной скорости или для перевозки предварительно заданной полезной нагрузки.It should be understood that the relative dimensions and proportions of the deck and hulls, their relative masses, the degree of travel of the suspension components and the geometry of the hulls can be adjusted in accordance with the requirements. For example, a boat can be optimized for maximum speed or for transporting a predefined payload.
Конфигурация описанного судна хорошо подходит для широкой геометрической модуляции и обеспечивает плавучее средство, которое может использоваться как в умеренных, так и в предельно тяжелых эксплуатационных условиях. Конструкция обеспечивает большую амортизирующую способность и высокую системную эффективность. Описанное судно ориентировано, в первую очередь, на обеспечение высоких динамических и скоростных качеств, при этом меньшее внимание обращено на требования по водоизмещению и полезной нагрузке.The configuration of the described vessel is well suited for wide geometric modulation and provides a floating facility that can be used in both moderate and extremely severe operating conditions. The design provides great cushioning ability and high systemic efficiency. The described vessel is primarily aimed at providing high dynamic and speed qualities, while less attention is paid to the requirements for displacement and payload.
Несмотря на то, что представлено описание судна, имеющего четыре корпуса, принципы изобретения могут применяться также и к двухкорпусной конфигурации. В двухкорпусной версии корпуса будут проходить, по существу, на всю длину судна, при этом каждый из них будет иметь гибкое ограждение воздушной подушки или гибкую перегородку между самим корпусом и палубой судна. В остальном подвеска корпусов будет, по существу, такой же, как и вышеописанная подвеска для одной пары корпусов.Although a description of a vessel having four hulls is provided, the principles of the invention can also be applied to a two-hull configuration. In the two-hull version of the hull will extend substantially along the entire length of the vessel, each of which will have a flexible air cushion enclosure or flexible partition between the hull itself and the deck of the vessel. Otherwise, the suspension of the housings will be substantially the same as the suspension described above for one pair of housings.
Описанный вариант осуществления имеет двигательно-движительные агрегаты, расположенные внутри судна, однако можно также использовать и забортные агрегаты, которые могут монтироваться либо на палубе, либо на задних концах задних корпусов. В случае парусного судна автономные энергетические агрегаты можно исключить.The described embodiment has motor-propulsion units located inside the vessel, however, you can also use outboard units that can be mounted either on the deck or at the rear ends of the rear hulls. In the case of a sailing vessel, autonomous power units can be excluded.
Claims (24)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008129477/11A RU2418709C2 (en) | 2005-12-23 | 2005-12-23 | High-speed ship to operate in turbulent waters |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008129477/11A RU2418709C2 (en) | 2005-12-23 | 2005-12-23 | High-speed ship to operate in turbulent waters |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2008129477A RU2008129477A (en) | 2010-01-27 |
RU2418709C2 true RU2418709C2 (en) | 2011-05-20 |
Family
ID=42121519
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008129477/11A RU2418709C2 (en) | 2005-12-23 | 2005-12-23 | High-speed ship to operate in turbulent waters |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2418709C2 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102420828B1 (en) * | 2020-11-27 | 2022-07-14 | 한윤혜 | Ship |
-
2005
- 2005-12-23 RU RU2008129477/11A patent/RU2418709C2/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2008129477A (en) | 2010-01-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7913636B2 (en) | High speed watercraft suitable for rough water conditions | |
CN102985317B (en) | Multiple hull boats and ships including suspension | |
US9150282B2 (en) | Control of multi-hulled water craft | |
FI84331C (en) | Katamaran-LUFTKUDDEFARTYG. | |
US20100000454A1 (en) | Boat suspension | |
US5207408A (en) | Stabilized air supported structure | |
ES2324347T3 (en) | SUSPENSION SYSTEM OF ACTIVE COVER. | |
RU2418709C2 (en) | High-speed ship to operate in turbulent waters | |
US20040011269A1 (en) | Integral stabilizer system for vessels | |
US20120132124A1 (en) | SPAR Based Maritime Access Vehicle | |
KR20080089393A (en) | High speed watercraft suitable for rough water conditions | |
US3267897A (en) | Hydrofoil craft | |
US10543885B2 (en) | Multi axis suspension vessel | |
NZ569975A (en) | High speed watercraft suitable for rough water conditions, with forward and rear lateral hull units jointed to central platform body for vertical motion | |
NO309080B1 (en) | Stabilizer for ships | |
JPH06270879A (en) | Between-two-phase ship |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20171224 |