RU2544030C2 - High-speed vessel step from polymer composites - Google Patents
High-speed vessel step from polymer composites Download PDFInfo
- Publication number
- RU2544030C2 RU2544030C2 RU2012158062/11A RU2012158062A RU2544030C2 RU 2544030 C2 RU2544030 C2 RU 2544030C2 RU 2012158062/11 A RU2012158062/11 A RU 2012158062/11A RU 2012158062 A RU2012158062 A RU 2012158062A RU 2544030 C2 RU2544030 C2 RU 2544030C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- redan
- vessel
- skin
- diaphragms
- lengthwise
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Vibration Prevention Devices (AREA)
- Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области судостроения и касается конструкции реданов высокоскоростных судов из полимерных композиционных материалов (ПКМ).The invention relates to the field of shipbuilding and for the construction of redans of high-speed vessels made of polymer composite materials (PCM).
Известен редан высокоскоростного судна, выполненный из металлического сплава и содержащий днищевую обшивку с поперечным полым реданом, включающим соединенные с наружной обшивкой редана продольные диафрагмы, выполненные в виде балок таврового или бульбового профиля, с уменьшением высоты диафрагм к носовой части судна. Редан снабжен амортизирующими элементами в виде, по меньшей мере, одной пластины, расположенной в полости редана между обшивками судна и редана. При этом обшивки редана и судна, а также амортизирующие элементы соединены между собой продольными диафрагмами, а диафрагмы с верхней и нижней сторон амортизирующих элементов смещены относительно друг друга в поперечном направлении (СССР - авторское свидетельство 663620, 1979 г., бюллетень №19, США - патент №3547064, кл. 114-66.5, 1970 г., РФ - патент №2457974, 2012 г.- прототип). Недостатками их конструктивного решения являются:Known redan of a high-speed vessel made of a metal alloy and containing a bottom sheathing with a transverse hollow redan including longitudinal diaphragms connected to the outer sheath of the redan, made in the form of beams of a tee or bulb profile, with a decrease in the height of the diaphragms to the bow of the vessel. Redan is equipped with shock-absorbing elements in the form of at least one plate located in the cavity of the redan between the skin of the vessel and the redan. At the same time, the sheathing of the redan and the vessel, as well as the shock-absorbing elements are interconnected by longitudinal diaphragms, and the diaphragms on the upper and lower sides of the shock-absorbing elements are displaced relative to each other in the transverse direction (USSR - copyright certificate 663620, 1979, bulletin No. 19, USA - patent No. 3547064, class 114-66.5, 1970, RF - patent No. 2457974, 2012 - prototype). The disadvantages of their constructive solutions are:
- негативные последствия реализации конструкции металлического редана при изготовлении корпуса судна из ПКМ, состоящие в повышении материалоемкости и себестоимости судна;- the negative consequences of the construction of the metal redan in the manufacture of the hull of the ship from PCM, consisting in increasing the material consumption and cost of the vessel;
- повышенный уровень жесткости металлического редана, не позволяющий в полной мере снижать внешние нагрузки на конструкцию корпуса, вызванные ударами морских волн, и относительно низкая амортизация таких ударов реданом;- an increased level of rigidity of the metal redan, which does not allow to fully reduce the external loads on the hull structure caused by shocks of sea waves, and the relatively low shock absorption of such strokes by the redan;
- пониженный уровень комфортабельности судов, содержащих такие реданы;- reduced level of comfort of vessels containing such redans;
- высокий уровень материалоемкости конструкции как самого металлического редана, так и корпуса в целом;- a high level of material consumption of the design of both the metal redan and the body as a whole;
- высокий уровень эксплуатационных расходов при ремонте и обслуживании металлических конструкций;- a high level of operating costs in the repair and maintenance of metal structures;
- большое увеличение сопротивления воды движению судна при ударах корпуса о морские волны в районе металлического редана и, как следствие, снижение скорости хода судна.- a large increase in water resistance to the movement of the vessel when the hull hits the sea waves in the region of the metal redan and, as a result, a decrease in the speed of the vessel.
Задачей предлагаемого изобретения является устранение перечисленных недостатков и уменьшение их негативных последствий, упомянутых выше.The task of the invention is to remedy these shortcomings and reduce their negative effects mentioned above.
Для достижения указанного технического результата предлагаются следующие решения. Редан изготавливается из ПКМ (преимущественно из органопластика или стеклопластика). Соединение продольных диафрагм с обшивкой и амортизирующими элементами в виде пластин производится на клею с использованием опорных элементов из пенопласта, которые также приклеиваются к обшивке, амортизирующим элементам и обформовываются одним или несколькими слоями армирующего материала. На боковые стенки редана с его наружной стороны дополнительно наформовываются приформовочные угольники. Полости редана, расположенные друг над другом в одном или двух симметричных продольных сечениях судна (по отношению к диаметральной плоскости судна), заполняются пенопластом высокой плотности.To achieve the specified technical result, the following solutions are proposed. Redan is made from PCM (mainly from organoplastics or fiberglass). The connection of longitudinal diaphragms with sheathing and shock-absorbing elements in the form of plates is made on glue using foam support elements, which are also glued to the sheathing, shock-absorbing elements and are molded with one or more layers of reinforcing material. On the side walls of the redan from its outer side, shaping squares are additionally formed. Redan cavities located one above the other in one or two symmetrical longitudinal sections of the vessel (with respect to the diametrical plane of the vessel) are filled with high-density foam.
Если корпус судна выполнен из ПКМ, продольные диафрагмы верхнего ряда соединяются с днищевой обшивкой корпуса на клею с использованием приклеенных к ней и обформованных армирующим материалом опорных элементов из пенопласта. При изготовлении корпуса судна из металлических сплавов верхний ряд продольных диафрагм по первому исполнению соединяется на клею с верхней частью оболочки редана, выполненной из ПКМ и закрепленной на днище судна с использованием механических соединений. По второму исполнению верхний ряд диафрагм соединяется па клею с металлическими опорными элементами, снабженными продольными канавками, в которые вклеиваются верхние части диафрагм.If the ship’s hull is made of PCM, the longitudinal diaphragms of the upper row are connected to the bottom sheathing of the hull with glue using foam support elements glued to it and molded with reinforcing material. In the manufacture of the ship’s hull from metal alloys, the first row of longitudinal diaphragms according to the first design is glued to the upper part of the redan shell made of PCM and fixed to the bottom of the ship using mechanical joints. In the second embodiment, the upper row of diaphragms is connected by glue to metal support elements provided with longitudinal grooves into which the upper parts of the diaphragms are glued.
Кроме того, редан выполняется с носовыми водозаборными клапанами и кормовыми водовыпускными соплами.In addition, redan is performed with bow intake valves and aft water outlet nozzles.
Амортизирующие пластины из низкомодульных материалов (например, органопластика или стеклопластика) обеспечивают повышенную податливость редана при действии ударной нагрузки и увеличение амортизирующего эффекта. Предлагаемое конструктивное решение дает возможность изготавливать отдельные элементы редана (амортизирующие пластины, продолные диафрагмы, боковые стенки и обшивку) с использованием технологии, гарантирующей высокое качество конструкции (например, RTM-технологии) и соответственно высокий уровень допускаемых напряжений в конструкции и ее низкую материалоемкость.Shock absorbing plates made of low-modulus materials (for example, organoplastics or fiberglass) provide increased redan compliance under shock and increase the shock-absorbing effect. The proposed constructive solution makes it possible to produce individual redan elements (shock-absorbing plates, longitudinal diaphragms, side walls and casing) using technology that guarantees high quality construction (for example, RTM technology) and, accordingly, a high level of permissible stresses in the structure and its low material consumption.
Применение клеевых соединений обеспечивает высокую технологичность конструкции редана и низкую стоимость его изготовления, а применение обформованных армирующим материалом опорных элементов из пенопласта - высокую надежность и работоспособность соединений. Заполнение примыкающих к бортам полостей редана пенопластом высокой плотности обеспечивает прочность редана при действии несимметричных (по отношению к диаметральной плоскости судна) гидродинамических давлений на боковые стенки и обшивку редана.The use of adhesive joints provides high adaptability of the redan design and low cost of its manufacture, and the use of foam support elements formed by reinforcing material ensures high reliability and serviceability of the joints. Filling adjacent to the sides of the redan cavities with high-density foam ensures the strength of the redan under the action of asymmetric (with respect to the vessel’s diametrical plane) hydrodynamic pressures on the side walls and the redan sheathing.
Носовые водозаборные клапаны и кормовые водовыпускные сопла обеспечивают создание дополнительной пропульсивной реактивной тяги при ударах редана о встречные волнNose intake valves and aft water outlet nozzles provide the creation of additional propulsive reactive thrust during impacts of redan against oncoming waves
Сущность изобретения поясняется фиг. 1-5:The invention is illustrated in FIG. 1-5:
- вид снизу на днище судна с установленным на нем реданом (фиг.1);- bottom view on the bottom of the vessel with a redan installed on it (figure 1);
- повернутое на 90° сечение по А-А, расположение которого указано на фиг.1 (фиг.2),- rotated 90 ° section along aa, the location of which is indicated in figure 1 (figure 2),
- узел I, указанный на фиг.2 (фиг.3),- node I, indicated in figure 2 (figure 3),
- узел II, указанный на фиг.2 (фиг.4),- node II indicated in figure 2 (figure 4),
- узел III, указанный на фиг.2, соответствующий исполнению корпуса из металлического сплава, а редана - из ПКМ (фиг.5).- node III, indicated in figure 2, corresponding to the execution of the body of a metal alloy, and redana - from PCM (figure 5).
Поперечный полый редан из ПКМ крепится к днищевой обшивке судна 1. Для создания дополнительной пропульсивной реактивной тяги в носовой части редана в его обшивке 2 выполнены водозаборные отверстия, а сам редан снабжен носовыми водозаборными клапанами 3 и кормовыми водовыпускными соплами 4. Наружный контур редана состоит также из боковых стенок 5.The transverse hollow PCM redan is attached to the bottom of the vessel 1. To create additional propulsive jet thrust in the bow of the redan in its
Редан содержит амортизирующие элементы в виде, по меньшей мере, одной пластины 6, выполненной из ПКМ и расположенной в полости редана между обшивками судна и редана. При этом обшивка редана, амортизирующие элементы и обшивка корпуса судна соединены между собой продольными диафрагмами 7, высота которых уменьшается к носовой части судна. Диафрагмы, расположенные с верхней и с нижней стороны амортизирующих элементов, смещены друг относительно друга в поперечном направлении.Redan contains shock-absorbing elements in the form of at least one
Полости редана, расположенные друг над другом в одном или двух симметричных продольных сечениях судна (по отношению к диаметральной плоскости судна), заполнены сердечниками 8 и 9 из пенопласта высокой плотности.Redan cavities located one above the other in one or two symmetrical longitudinal sections of the vessel (relative to the diametrical plane of the vessel) are filled with high density foam cores 8 and 9.
Тавровые клеевые соединения продольных диафрагм с амортизирующими элементами, а также с обшивками судна и редана выполнены с применением приклеенных к днищевой обшивке и обформованных армирующим материалом опорных элементов из пенопласта 10, обформованных армирующим материалом 11. Угловые клеевые соединения боковых стенок с обшивкой редана выполнены с применением опорных элементов 12 из пенопласта, обформованных армирующим материалом 13. На боковые стенки и обшивку редана с наружной стороны дополнительно наформованы приформовочные угольники 14.Tauri adhesive joints of the longitudinal diaphragms with shock absorbing elements, as well as with the skin of the vessel and redana, are made using supporting elements of
При изготовлении корпуса судна из металлических сплавов верхний ряд продольных диафрагм, по второму исполнению, соединяется на клею с металлическими опорными элементами 15, снабженными продольными канавками, в которые вклеиваются верхние части диафрагм.In the manufacture of the ship’s hull from metal alloys, the upper row of longitudinal diaphragms, according to the second embodiment, is glued to
Достижение технического результата с помощью предлагаемых вариантов исполнения скулового киля осуществляется следующим образом.The achievement of the technical result using the proposed options for the execution of the zygomatic keel is as follows.
При ходе судна и ударном взаимодействии его с волной редан существенно деформируется благодаря наличию податливого элемента и за счет этого амортизируется удар и снижаются нагрузки, действующие на редан и корпус судна. Кроме того, вследствие существенного деформирования редана происходит уменьшение его высоты (обшивка редана приближается к обшивке корпуса) и, следовательно, на волнении снижается сопротивление воды движению судна.During the course of the vessel and its impact interaction with the wave, the redan is substantially deformed due to the presence of a compliant element, and due to this, the shock is absorbed and the loads acting on the redan and the hull are reduced. In addition, due to a significant deformation of the redan, its height decreases (the redan's skin is approaching the hull's skin) and, consequently, the resistance of the water to the vessel’s movement decreases on a wave.
При наличии носовых водозаборных клапанов и кормовых водовыпускных сопел деформация редана при ударе о встречную волну сопровождается существенным уменьшением объема полости редана, расположенной между обшивкой редана и обшивкой корпуса, и из этой полости выбрасываются через водовыпускные сопла струи воды. При таком выбросе воды создается пропульсивная реактивная тяга, созданию которой благоприятствует протекание встречного потока через клапаны. Кроме того, увеличивается амортизирующее влияние редана, поскольку часть импульсного воздействия волны расходуется не на появление скоростей смещений корпуса как жесткого целого и упругого тела, а на приобретение импульса массой воды, выбрасываемой из сопел.In the presence of nasal water intake valves and aft water outlet nozzles, deformation of the redan upon impact of the oncoming wave is accompanied by a significant decrease in the volume of the redan cavity located between the redan skin and the body skin, and water jets are ejected from this cavity through the water outlet nozzles. With such a discharge of water, a propulsive jet thrust is created, the creation of which is favored by the oncoming flow through the valves. In addition, the cushioning effect of redan increases, since part of the pulse action of the wave is not spent on the appearance of displacement velocities of the body as a rigid whole and elastic body, but on the acquisition of a pulse by the mass of water ejected from the nozzles.
Таким образом, предлагаемая конструкция корпуса судна позволяет уменьшать действующие на корпусные конструкции нагрузки, вызванные ударами корпуса в районе редана о морские волны, а также снижать сопротивление воды движению судна на волнении, что выгодно отличает ее от прототипа.Thus, the proposed design of the ship’s hull allows to reduce the loads acting on the hull structure caused by impacts of the hull in the redan area against sea waves, as well as to reduce the resistance of water to the movement of the vessel on waves, which distinguishes it from the prototype.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012158062/11A RU2544030C2 (en) | 2012-12-29 | 2012-12-29 | High-speed vessel step from polymer composites |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012158062/11A RU2544030C2 (en) | 2012-12-29 | 2012-12-29 | High-speed vessel step from polymer composites |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2012158062A RU2012158062A (en) | 2014-07-10 |
RU2544030C2 true RU2544030C2 (en) | 2015-03-10 |
Family
ID=51215648
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012158062/11A RU2544030C2 (en) | 2012-12-29 | 2012-12-29 | High-speed vessel step from polymer composites |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2544030C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU200097U1 (en) * | 2020-06-25 | 2020-10-06 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный аграрный университет - МСХА имени К.А. Тимирязева" (ФГБОУ ВО РГАУ - МСХА имени К.А. Тимирязева) | Hull |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3547064A (en) * | 1968-08-21 | 1970-12-15 | Cava Ind | Planing step |
SU663620A1 (en) * | 1977-07-25 | 1979-05-25 | Предприятие П/Я Р-6397 | Ship hull |
US4231314A (en) * | 1978-02-17 | 1980-11-04 | Michael Peters | Hydroplane boat |
RU2010138088A (en) * | 2010-09-15 | 2012-03-20 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) (RU) | HULL |
RU2010138087A (en) * | 2010-09-15 | 2012-03-20 | Российская Федерация, от имени котрой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (МИНПРОМТОРГ РОССИИ) (RU) | HULL |
-
2012
- 2012-12-29 RU RU2012158062/11A patent/RU2544030C2/en active IP Right Revival
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3547064A (en) * | 1968-08-21 | 1970-12-15 | Cava Ind | Planing step |
SU663620A1 (en) * | 1977-07-25 | 1979-05-25 | Предприятие П/Я Р-6397 | Ship hull |
US4231314A (en) * | 1978-02-17 | 1980-11-04 | Michael Peters | Hydroplane boat |
RU2010138088A (en) * | 2010-09-15 | 2012-03-20 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) (RU) | HULL |
RU2010138087A (en) * | 2010-09-15 | 2012-03-20 | Российская Федерация, от имени котрой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (МИНПРОМТОРГ РОССИИ) (RU) | HULL |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU200097U1 (en) * | 2020-06-25 | 2020-10-06 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный аграрный университет - МСХА имени К.А. Тимирязева" (ФГБОУ ВО РГАУ - МСХА имени К.А. Тимирязева) | Hull |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2012158062A (en) | 2014-07-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5162452B2 (en) | Surfboard with honeycomb core | |
CN104085497A (en) | Anti-collision vessel with elastic frame structure | |
KR20090034004A (en) | Rubber type bulbous bow in vessel | |
RU2457974C2 (en) | Ship hull | |
CN107021183A (en) | Bulbous bow, the seagoing vessel with this bow and its manufacture and installation method | |
RU2544030C2 (en) | High-speed vessel step from polymer composites | |
KR20170016061A (en) | fiber reinforced plastic rudder and manufacturing method the rudder | |
RU184968U1 (en) | SLIDING AMPHIBIAN HOUSING BOTTOM | |
KR101181799B1 (en) | Rudder for ship | |
CN207955955U (en) | A kind of safety-type lightweight ship | |
CN206590063U (en) | A kind of anti-settling glass reinforced plastic yacht | |
CN207241951U (en) | A kind of hull framing of high intensity | |
CN106585869A (en) | Anti-sinking marine keel structure and anti-sinking boat | |
RU2461488C2 (en) | Ship hull | |
CN106697185A (en) | Anti-sedimentation glass fiber reinforced plastic yacht | |
CN206367560U (en) | A kind of anti-settling keel structure of ship and anti-settling ships and light boats | |
RU177430U1 (en) | INFLATABLE BOAT | |
CN206590064U (en) | A kind of anti-sink ship body | |
JP2015514636A (en) | Boat with buoyancy unit | |
CN102046462A (en) | Hollow blade of a ship propeller | |
CN204056199U (en) | A kind of elastic frame body structure of crashworthiness ship | |
KR20130078003A (en) | Structure for fore body of vessels | |
CN204713353U (en) | Lower density Composite hulls | |
CN102407920A (en) | Anti-impact protection structure for box type beams of hull | |
CN203844946U (en) | Hollow ship stem |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FA92 | Acknowledgement of application withdrawn (lack of supplementary materials submitted) |
Effective date: 20140729 |
|
FZ9A | Application not withdrawn (correction of the notice of withdrawal) |
Effective date: 20141008 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20171230 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20190313 |
|
PD4A | Correction of name of patent owner | ||
PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20200724 |