RU2487043C2 - Корабль, остойчивый в штормовом плавании - Google Patents
Корабль, остойчивый в штормовом плавании Download PDFInfo
- Publication number
- RU2487043C2 RU2487043C2 RU2011129192/11A RU2011129192A RU2487043C2 RU 2487043 C2 RU2487043 C2 RU 2487043C2 RU 2011129192/11 A RU2011129192/11 A RU 2011129192/11A RU 2011129192 A RU2011129192 A RU 2011129192A RU 2487043 C2 RU2487043 C2 RU 2487043C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- hull
- ship
- vessel
- stability
- draft
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T70/00—Maritime or waterways transport
- Y02T70/10—Measures concerning design or construction of watercraft hulls
Landscapes
- Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
- Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
- Vibration Prevention Devices (AREA)
- Aerodynamic Tests, Hydrodynamic Tests, Wind Tunnels, And Water Tanks (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области судостроения и касается проектирования судов (кораблей) повышенной штормовой мореходности. Водоизмещающий корабль выполнен с большой осадкой, заостренными оконечностями и запасом плавучести для надводного плавания, сосредоточенным в средней части корпуса. На конструктивной осадке метацентрическая высота (начальная остойчивость) минимальна и возрастает при любом изменении посадки в процессе всплытия и погружения корпуса в условиях вертикальной качки на штормовом волнении, что достигается за счет обводов в полосе переменных ватерлиний. Технический результат заключается в повышении остойчивости корабля при штормовом изменении его посадки. 2 ил.
Description
Изобретение относится к области судостроения.
Назначение
Настоящим изобретением определяется способ построения обводов в средней части корпуса корабля для достижения безусловно положительной начальной остойчивости при интенсивной вертикальной качке в условиях штормового волнения.
Уровень техники
Для достижения плавности бортовой качки в штормовом плавании судоводитель старается минимизировать поперечную остойчивость корабля с большой осадкой. Судовые обводы с минимальной остойчивостью на конструктивной осадке способствуют уменьшению внешнего динамического воздействия короткопериодных штормовых волн, однако для поддержания положительной остойчивости в условиях вертикальной качки требуется построение особых обводов корпуса в полосе переменных ватерлиний, омываемых штормовыми волнами.
В концепции непротиворечивого проектирования корабля повышенной штормовой мореходности [1] рассматривается форма корпуса с заостренной крейсерской кормой и малым объемом надводного борта в носовой оконечности корабля, способного к поддержанию активного хода с минимальной килевой качкой в режиме прорезания гребней штормовых волн. Для такого проекта корабля, отличающегося почти вертикальной строевой по ватерлиниям и ослабленным демпфированием вертикальной качки, настоящее изобретение имеет особо высокую значимость.
Для современных судов с широкой транцевой кормой и большим развалом надводного борта в носовой оконечности характерно плавание с интенсивной килевой качкой при отслеживании корпусом поверхности штормового моря во избежание заливаемости верхних палуб. В таком режиме существенно гидродинамическое влияние завышенных надводных объемов в оконечностях при посадках корпуса на гребне и над подошвой штормовых трохоидальных волн. Тем не менее, гидростатический подход к рассмотрению данной проблемы не противоречит осуществлению изобретения в компромиссе с использованием развала борта [2, стр.137] на уровне конструктивной ватерлинии.
Осуществление изобретения
Оценка остойчивости формы корпуса корабля выполняется с помощью метацентрической высоты h, на изменение которой при вертикальной качке сказывается смещение центра величины zC, компенсируемое обратной зависимостью синхронно меняющегося объемного водоизмещения V. Рассмотрим вариант формы корпуса с фиксированным положением центра масс и условно неизменной величиной поперечного (относительно продольной оси х) момента инерции площади действующей ватерлинии Jx:
h=zM-zg=r+zC-zg=Jx/V+zC-zg,
где: zM - аппликата метацентра; zg - фиксированная аппликата центра масс корабля; r - поперечный метацентрический радиус. Все величины, кроме zg, представляются интегральными характеристиками формы судовых обводов и однозначно связаны с посадкой корпуса, что отражено на кривых элементов теоретического чертежа (фиг.1, 2 - справа).
В случае судовых обводов с вертикальными бортами в средней части корпуса, искомый экстремум минимума аппликаты метацентра zM приходится на осадку Т, приблизительно в три раза меньшую ширины корпуса В. Соответственно, для судовых обводов с отношением ширины к осадке больше трех (В/Т>3), минимум аппликаты метацентра zM(z) достигается при развале бортов за счет быстрого роста JX(z) на метацентрической диаграмме (фиг.1, 2 - справа). Штормовое плавание такого судна сопровождается резкой килевой и бортовой качкой при интенсивном гидродинамическом влиянии на корпус корабля штормовых волн, силовое воздействие которых может превалировать на фоне положительных гидростатических эффектов данного изобретения, тем не менее, сохраняющего свое полезное влияние на частичную минимизацию качки и достижение безопасности штормового мореплавания.
Судно повышенной штормовой мореходности, имеющее отношение ширины корпуса к осадке, приблизительно равное или меньшее двух (В/Т≅ или ≤2), обретает искомый минимум остойчивости на конструктивной ватерлинии при устройстве завала бортов в средней части корпуса, способствующего росту аппликаты метацентра zM(z) за счет увеличения момента инерции площади ватерлинии JX(z) при всплытии корпуса, и не подавляющем естественного прироста высоты метацентра zM(z) при естественном увеличении аппликаты центра величины zC(z) в фазе погружения корпуса при вертикальной качке на штормовом волнении.
Судовые обводы с округлыми шпангоутами в средней части корпуса ослабляют эффект повышения остойчивости при изменении осадки (фиг.1), и потому реализация изобретения становится значимой для поддержания безусловно положительной остойчивости корабля в штормовом плавании с помощью построения специальных обводов корпуса в полосе переменных ватерлиний. Максимальный эффект повышения остойчивости при штормовом изменении посадки достигается в том случае, если контуры шпангоутов в средней части корпуса имеют вогнутость на уровне действующей ватерлинии (фиг.2).
Краткое описание чертежей
На двух рисунках слева вверху приведены теоретические чертежи в проекции корпуса для двух судов повышенной штормовой мореходности.
На графиках слева внизу приведены диаграммы остойчивости, где кривая 5 соответствует конструктивной осадке, кривые 6 и 7 - погружению корпуса на соответствующие ватерлинии, отмеченные на теоретическом чертеже выше, кривые 4, 3 и 2 - соответственно - всплытию корпуса. Все расчеты выполнены для фиксированного положения аппликаты центра масс zg, приведенного точно к метацентру на конструктивной осадке, где начальная остойчивость становится равной нулю (hKWL=0).
На графиках справа приведены кривые элементов теоретического чертежа в функции от осадки по корпусу судна, изображенного слева. Ниже графиков приведены шкалы с отсчетами гидростатических величин.
Фиг.1. Проекция корпуса теоретического чертежа и гидростатические расчеты для спасательного судна, способного в штормовых условиях активно маневрировать произвольными курсами на малых ходах вблизи спасаемого судна или морского инженерного сооружения.
Фиг.2. То же для универсального транспортного судна, способного к штормовому плаванию произвольным курсом с минимальной килевой и бортовой качкой в условиях интенсивного морского волнения.
Расчеты выполнены с использованием программного комплекса Hull [3].
Литература
1. Храмушин В.Н. Поисковые исследования штормовой мореходности корабля. Владивосток: Дальнаука, 2003. - 172 с.
2. Статика корабля. Р.В.Борисов, В.В.Луговский, Б.В.Мирохин, В.В.Рождественский. СПб.: Судостроение, 2005. - 256 с.
3. Храмушин В.Н. «Hull» - Построение аналитической формы корпуса корабля, расчеты волнового сопротивления, кривых элементов теоретического чертежа и диаграмм остойчивости морских судов. СахГУ №2010615849 от 8.09.2010 г. Заявка №2010614190 от 13.07.2010 г.
http://www.shipdesign.ru/SoftWare/2010615849.html
Claims (1)
- Водоизмещающий корабль с большой осадкой, заостренными оконечностями и запасом плавучести для надводного плавания, сосредоточенным в средней части корпуса, отличающийся тем, что на конструктивной осадке метацентрическая высота (начальная остойчивость) минимальна и возрастает при любом изменении посадки в процессе всплытия и погружения корпуса в условиях вертикальной качки на штормовом волнении, что достигается за счет обводов в полосе переменных ватерлиний.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011129192/11A RU2487043C2 (ru) | 2011-07-12 | 2011-07-12 | Корабль, остойчивый в штормовом плавании |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011129192/11A RU2487043C2 (ru) | 2011-07-12 | 2011-07-12 | Корабль, остойчивый в штормовом плавании |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2011129192A RU2011129192A (ru) | 2013-01-20 |
RU2487043C2 true RU2487043C2 (ru) | 2013-07-10 |
Family
ID=48788409
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011129192/11A RU2487043C2 (ru) | 2011-07-12 | 2011-07-12 | Корабль, остойчивый в штормовом плавании |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2487043C2 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2603709C1 (ru) * | 2015-07-03 | 2016-11-27 | Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "САХАЛИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ" | Универсальное транспортное судно |
RU2603818C1 (ru) * | 2015-07-03 | 2016-11-27 | Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "САХАЛИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ" | Морской спасатель - научно-исследовательское судно |
RU2653906C1 (ru) * | 2016-12-19 | 2018-05-15 | Василий Николаевич Храмушин | Каботажное пассажирское судно |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0149855A2 (de) * | 1984-01-20 | 1985-07-31 | Henry Marschewski | Rumpf für ein Wasserfahrzeug |
SU1308188A3 (ru) * | 1981-11-05 | 1987-04-30 | Тиссен Нордзееверке Гмбх (Фирма) | Судно дл плавани в открытом море и покрытом льдом бассейне |
RU94019764A (ru) * | 1994-05-26 | 1996-09-20 | Г.В. Петров | Судно штормоустойчивое |
US5711239A (en) * | 1994-04-21 | 1998-01-27 | Petroleum Geo-Services As | Propeller configuration for sinusoidal waterline ships |
RU11532U1 (ru) * | 1999-06-08 | 1999-10-16 | Бодягин Анатолий Арсеньевич | Судно с двумя или более движителями |
RU2360827C2 (ru) * | 2007-09-07 | 2009-07-10 | Василий Николаевич Храмушин | Корабль без бортовой качки на волнении |
RU2384456C2 (ru) * | 2008-05-04 | 2010-03-20 | Василий Николаевич Храмушин | Корабль гидрографической и патрульной службы |
-
2011
- 2011-07-12 RU RU2011129192/11A patent/RU2487043C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1308188A3 (ru) * | 1981-11-05 | 1987-04-30 | Тиссен Нордзееверке Гмбх (Фирма) | Судно дл плавани в открытом море и покрытом льдом бассейне |
EP0149855A2 (de) * | 1984-01-20 | 1985-07-31 | Henry Marschewski | Rumpf für ein Wasserfahrzeug |
US5711239A (en) * | 1994-04-21 | 1998-01-27 | Petroleum Geo-Services As | Propeller configuration for sinusoidal waterline ships |
RU94019764A (ru) * | 1994-05-26 | 1996-09-20 | Г.В. Петров | Судно штормоустойчивое |
RU11532U1 (ru) * | 1999-06-08 | 1999-10-16 | Бодягин Анатолий Арсеньевич | Судно с двумя или более движителями |
RU2360827C2 (ru) * | 2007-09-07 | 2009-07-10 | Василий Николаевич Храмушин | Корабль без бортовой качки на волнении |
RU2384456C2 (ru) * | 2008-05-04 | 2010-03-20 | Василий Николаевич Храмушин | Корабль гидрографической и патрульной службы |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2603709C1 (ru) * | 2015-07-03 | 2016-11-27 | Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "САХАЛИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ" | Универсальное транспортное судно |
RU2603818C1 (ru) * | 2015-07-03 | 2016-11-27 | Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "САХАЛИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ" | Морской спасатель - научно-исследовательское судно |
RU2653906C1 (ru) * | 2016-12-19 | 2018-05-15 | Василий Николаевич Храмушин | Каботажное пассажирское судно |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2011129192A (ru) | 2013-01-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
AU625860B2 (en) | Improved hull construction for a swath vessel | |
AU2016374621B2 (en) | Stabilized hull for a keeled monohull sailboat or sail and motor boat | |
DK201470079A1 (en) | A method of operating a boat | |
US6176196B1 (en) | Boat bottom hull design | |
CN102935874A (zh) | 双潜体小水线面复合水面无人艇 | |
RU2487043C2 (ru) | Корабль, остойчивый в штормовом плавании | |
CN106627984A (zh) | 船首抑波减摇附体 | |
US9567035B2 (en) | Means of water surface transport | |
RU2360827C2 (ru) | Корабль без бортовой качки на волнении | |
US20150144049A1 (en) | Buoyant, Variably Buoyant and Non-Buoyant Foil Structures for Marine Vessels and Watercraft | |
WO2018034588A1 (ru) | Стабилизированный корпус однокорпусного килевого парусного/парусно-моторного судна с подводными крыльями | |
RU2084368C1 (ru) | Многокорпусное судно | |
WO2016042527A1 (en) | Hull for boats for high speed in irregular sea conditions | |
Abdul Ghani et al. | Experimental analysis of the seakeeping performance of catamaran forms with bulbous bows | |
JP3182855B2 (ja) | 海洋作業船 | |
US20220411020A1 (en) | Watercraft | |
RU107759U1 (ru) | Многокорпусное судно | |
CN211617980U (zh) | 一种浅v型船艇 | |
CN107089297A (zh) | 船 | |
AU2002340764B2 (en) | Boat | |
JP5050635B2 (ja) | 多胴船の動揺安定装置 | |
AU2011214904B2 (en) | Vessel configured for pitch reduction | |
RU107760U1 (ru) | Быстроходный глиссирующий катер "буря 4" | |
Liu et al. | Experimental Research on HYSWATH Floating State and Resistance | |
JP2018108797A (ja) | 揚陸船、揚陸船の建造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170713 |