RU2545566C1

RU2545566C1 - Hovercraft

Info

Publication number: RU2545566C1
Application number: RU2013150011/11A
Authority: RU
Inventors: Владимир Владимирович Першин
Original assignee: Владимир Владимирович Першин
Priority date: 2013-11-11
Filing date: 2013-11-11
Publication date: 2015-04-10

Abstract

FIELD: transport.

SUBSTANCE: hovercraft comprises displacement hull with V-shaped bottom, central ski with transverse steps and lengthwise steps. The latter are arranged at vessel fore. Note here that bottom incorporates extra cleats extending from edges to mid point. Lengthwise steps are hollow and through design.

EFFECT: higher speed and mobility.

2 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к судостроению и может быть использовано при проектировании, строительстве, эксплуатации судов с воздушной подушкой.The invention relates to shipbuilding and can be used in the design, construction, operation of hovercraft.

Известны однокорпусные водоизмещающие суда с острыми корпусами, для которых характерна плохая поперечная остойчивость. Для обеспечения остойчивости судна при дальнейшем повышении отношения длины корпуса к ширине с целью повышения скорости и мореходности приходится переходить к многокорпусной схеме (Дэг Пайк. Журнал «Катера и яхты» №2/1990, с.44-49).Known single-hull displacement vessels with sharp hulls, which are characterized by poor lateral stability. To ensure the stability of the vessel with a further increase in the ratio of the length of the hull to the width in order to increase speed and seaworthiness, one has to switch to a multihull scheme (Deg Pike. Magazine “Boats and Yachts” No. 2/1990, pp. 44-49).

Известно судно по патенту RU 2254250 от 22.07.2002. Экраноплан имеет центроплан, выполненный с аэродинамическими профилями в продольных сечениях. Сигарообразный фюзеляж экраноплана установлен на центроплане. Кабина экипажа и грузопассажирский салон расположены в фюзеляже. Полые герметичные продольные балки установлены на периферии центроплана по его концам. Надувные амортизирующие баллоны смонтированы под продольными балками. Два киля с рулями направления установлены на законцовках продольных балок. Горизонтальное оперение расположено на килях и включает в себя на участке между килями руль высоты, а на участках периферийных консолей - элероны. Толкающий винтовой движитель горизонтальной тяги заключен в кольцеобразный наружный обтекатель. Двигатель винтового движителя установлен внутри обтекателя хвостовой части фюзеляжа. Комплекс взлетно-посадочных устройств экраноплана включает в себя средства создания статической воздушной подушки под центропланом. Указанному судну свойственны сложность и высокая себестоимость изготовления, низкая по сравнению с судами прочность корпуса, связанная с наличием крыла, малая грузоподъемность, высокая шумность воздушных двигателей и движителей, большой радиус поворота на крейсерской скорости, низкая мореходность, высокая степень риска судовождения.A ship is known according to patent RU 2254250 from 07.22.2002. Wing has a center section made with aerodynamic profiles in longitudinal sections. A cigar-shaped ekranoplan fuselage is mounted on the center wing. The crew cabin and the passenger compartment are located in the fuselage. Hollow sealed longitudinal beams are installed on the periphery of the center section at its ends. Inflatable shock absorbing cylinders are mounted under the longitudinal beams. Two keels with rudders are installed on the tips of the longitudinal beams. The horizontal tail is located on the keels and includes a rudder in the area between the keels, and ailerons on the sections of the peripheral consoles. The thrust propeller of the horizontal thrust is enclosed in an annular outer cowl. The engine of the screw propeller is installed inside the fairing of the rear of the fuselage. The set of takeoff and landing devices of the ekranoplan includes means for creating a static air cushion under the center section. The specified vessel is characterized by complexity and high manufacturing costs, low hull strength compared to vessels, the presence of a wing, low cargo capacity, high noise of air engines and propulsors, a large turning radius at cruising speed, low seaworthiness, and a high degree of risk of navigation.

В качестве ближайшего аналога принят глиссирующий катер "Си Рейдер". Катер с воздушной разгрузкой был построен в Японии (Н.И. Белавин. Экранопланы.- Л.,: Судостроение, 1977, с. 131). Корпус катера представляет собой глиссирующую моторную лодку длиной 4,7 м, шириной 0,9 м. В кормовой части на уровне палубы установлены два воздушных крыла V-образной формы и размахом 3,2 м. На концах крыльев установлены небольшие надводные поплавки, которые могут входить в воду только в случае большого крена и только поочередно. Кроме того, крыло снабжено управляемым закрылком, угол атаки которого позволяет поддерживать дифферент в зависимости от нагрузки катера, скорости и состояния моря. Недостатки этого катера - плохая поперечная остойчивость на плаву, ограниченная мореходность, сложность в изготовлении, недостаточная прочность, высокая степень риска судовождения.As the closest analogue adopted planing boat "Sea Raider". An air-unloading boat was built in Japan (N.I. Belavin. Ekranoplan.- L.,: Shipbuilding, 1977, p. 131). The hull of the boat is a planing motor boat 4.7 m long, 0.9 m wide. In the aft part at the deck level there are two V-shaped air wings and a wingspan of 3.2 m. At the ends of the wings there are small surface floats that can enter the water only in the case of a large roll and only alternately. In addition, the wing is equipped with a controlled flap, the angle of attack of which allows you to maintain trim depending on the load of the boat, speed and state of the sea. The disadvantages of this boat are poor lateral stability afloat, limited seaworthiness, difficulty in manufacturing, insufficient strength, high risk of navigation.

Целью предлагаемого изобретения является создание конструкции экранохода, обеспечивающей низкую себестоимость и простоту в изготовлении, необходимую остойчивость судна при его высокой скорости и повышенную мореходность.The aim of the invention is the creation of the design of the ekranokhod, providing low cost and ease of manufacture, the necessary stability of the vessel at its high speed and increased seaworthiness.

Указанная цель достигается тем, что корпус экранохода выполнен водоизмещающим с днищем V-образной формы, при этом днище корпуса дополнительно оборудовано приливами, установленными от бортов к середине на расстоянии от носовой части. По диаметральной плоскости судна установлена лыжа с поперечными реданами, которые до 30% уменьшают соприкосновение лыжи с поверхностью воды. В носовой части установлены продольные реданы, которые выполнены полыми и сквозными.This goal is achieved by the fact that the casing of the ekranokhod is displaced with a V-shaped bottom, while the bottom of the hull is additionally equipped with tides installed from the sides to the middle at a distance from the bow. A ski with transverse redans is installed along the ship’s diametrical plane, which reduces the contact of the ski with the water surface by up to 30%. In the bow mounted longitudinal edans, which are made hollow and through.

Исполнение корпуса экранохода с приливами обеспечивает создание динамической воздушной подушки за счет изменения давления в тоннеле, образованного между килем прилива и центральной лыжей, при этом наибольшее значение давления создается в кормовой части. Кроме того, наличие приливов создает сопротивление образованию дифферента на корму при выходе на глиссирование. Изготовление продольных реданов полыми и сквозными обеспечивает экраноходу воздушную смазку в глиссирующем режиме.The design of the ekranokhod case with tides ensures the creation of a dynamic air cushion by changing the pressure in the tunnel formed between the keel of the tide and the central ski, with the greatest pressure being created in the aft. In addition, the presence of tides creates resistance to the formation of trim on the stern when going to planing. The manufacture of longitudinal hollow and end-to-end redans ensures screen lubrication in the planing mode in planing mode.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен вид сбоку, на фиг. 2 изображен вид сверху и снизу, на фиг. 3 - вид с носа.The invention is illustrated by drawings, where in FIG. 1 is a side view; FIG. 2 is a top and bottom view; FIG. 3 - view from the nose.

Предлагаемый экраноход включает в себя следующие элементы: корпус 1, внутри которого установлен главный двигатель 2, приводящий во вращение гребной винт 3 выполняющий функции руля, приливы 4, тоннели 5, лыжа 6 с поперечными реданами 9, продольные реданы 7, помещение для экипажа, грузопассажирский отсек или отсек для вооружений размещены в надстройке 8.The proposed ekranokhod includes the following elements: housing 1, inside which the main engine 2 is installed, which rotates the propeller 3 that performs the function of a rudder, tides 4, tunnels 5, ski 6 with transverse redans 9, longitudinal redans 7, crew room, cargo-passenger a compartment or a compartment for weapons placed in the superstructure 8.

Устройство работает следующим образом:The device operates as follows:

В начале разгона, как у всех глиссирующих судов, когда начинает действовать упор винта, нос экранохода поднимается, что вызывает соответствующее погружение кормовых, более приполненных частей, резкое увеличение водоизмещения кормовой части экранохода останавливает увеличение дифферента. Дифферент экранохода во время выхода на глиссирование не велик. Носовая часть продольных полых сквозных реданов всегда находится над поверхностью воды. При движении экранохода, за продольными реданами образовывается разрежение, которое всасывает воздух и подает его под днище. Корпус, набегая на воздух, получает воздушную смазку, которая уменьшает сопротивление трения корпуса, что значительно увеличивает скорость. Минимальный дифферент и воздушная смазка позволяют экраноходу, практически, с началом движения выходить на глиссирование. При достижении определенной скорости на глиссировании в тоннелях начинают действовать воздушные динамические силы, равнодействующая которых направлена вверх и приложена к диаметральной плоскости. Что приводит к полному выравниванию корпуса по отношению к горизонтальной плоскости и выходу приливов из воды, после чего экраноход движется только на центральной лыже, на которую действуют гидродинамическая и гидростатическая силы направленные вверх и выталкивающие лыжу из воды. Остойчивость экранохода при движении обеспечивается наличием динамической воздушной подушки в тоннелях и гидродинамических сил на корпусе. При незначительных наклонениях происходит усиление экранного эффекта в тоннели приближающейся к поверхности воды и снижение эффекта под поднимающимся тоннелем. Таким образом, возникает восстанавливающий момент. При дальнейшем наклонении экранохода прилив касается воды и под действием гидродинамических и гидростатических сил дает дополнительный восстанавливающий импульс.At the beginning of acceleration, as with all planing vessels, when the prop stop begins to act, the nose of the screen saver rises, which causes a corresponding immersion of the aft, more crowded parts, a sharp increase in the displacement of the stern of the screen rover stops the increase in trim. The trim of the ekranokhod during the exit to gliding is not great. The nose of the longitudinal hollow through redans is always above the surface of the water. During the movement of the screen rover, a rarefaction forms behind the longitudinal redans, which sucks in air and delivers it under the bottom. The case, running into the air, receives air grease, which reduces the friction resistance of the case, which significantly increases speed. The minimal trim and air lubrication allow the screen-walker, practically, to start gliding with the start of movement. When a certain speed is reached on gliding in tunnels, air dynamic forces begin to act, the resultant of which is directed upward and applied to the diametrical plane. This leads to a complete alignment of the hull with respect to the horizontal plane and the outflow of water, after which the ekranokhod moves only on the central ski, which is affected by hydrodynamic and hydrostatic forces directed upward and pushing the ski out of the water. The stability of the ekranokhod when moving is provided by the presence of a dynamic air cushion in the tunnels and hydrodynamic forces on the body. With slight inclinations, the screen effect intensifies in tunnels approaching the surface of the water and the effect decreases under a rising tunnel. Thus, a regenerative moment arises. With further inclination of the screen rover, the tide touches water and, under the action of hydrodynamic and hydrostatic forces, gives an additional restoring impulse.

Экраноход благодаря малому общему сопротивлению способен двигаться со скоростью 80-110 км/час. Главные составляющие сопротивления движению для традиционных водоизмещающих судов волновое сопротивление, сопротивление трения и сопротивление формы сведены до минимума. Воздушное сопротивление при обтекаемых корпусе и надстройке невелико. Волновое сопротивление пренебрежительно мало, так как экраноход имеет острую ватерлинию. Сопротивление трения подводой части корпуса уменьшено снижением смоченной поверхности за счет наличия воздушной смазки, динамической воздушной подушки, поперечных реданов на центральной лыже.Due to the low total resistance, the screen-rover is able to move at a speed of 80-110 km / h. The main components of resistance to movement for traditional displacement vessels, wave resistance, friction resistance and shape resistance are minimized. Air resistance with streamlined body and superstructure is small. The impedance is negligible, since the ekranokhod has a sharp waterline. The friction resistance of the underwater part of the body is reduced by reducing the wetted surface due to the presence of air lubrication, dynamic air cushion, transverse reds on the central ski.

Высокая скорость экранохода на волнении обеспечивается острыми формообразованиями носовых оконечностей корпуса, а также обтекаемой конструкцией надстройки. При движении на высокой скорости судно острым носом прорезает волну, не успевая, вследствие инертности, реагировать на циклические изменения сил поддержания, что обеспечивает пассажирам и экипажу комфортность при движении с высокой скоростью по волнам. Предлагаемое техническое решение может быть использовано при создании быстроходных судов различных размеров и водоизмещения от небольшого катера до лайнера.The high speed of the rover on a wave is ensured by the sharp formation of the nasal extremities of the body, as well as the streamlined design of the superstructure. When moving at high speed, the ship with a sharp nose cuts through the wave, not having time, due to inertness, to respond to cyclical changes in the support forces, which provides passengers and crew with comfort when traveling at high speed along the waves. The proposed technical solution can be used to create high-speed vessels of various sizes and displacement from a small boat to the liner.

Claims

1. A screen-walker comprising a body displaced with a V-shaped bottom, central ski with transverse redans, longitudinal redans installed in the bow of the body, characterized in that the bottom is additionally equipped with tides installed from the sides to the middle, and longitudinal redans are made hollow and through.

2. The screener according to claim 1, characterized in that the tides are installed at a distance from the bow of the hull to its stern.