RU2672225C1 - Корпус судна - Google Patents
Корпус судна Download PDFInfo
- Publication number
- RU2672225C1 RU2672225C1 RU2017142865A RU2017142865A RU2672225C1 RU 2672225 C1 RU2672225 C1 RU 2672225C1 RU 2017142865 A RU2017142865 A RU 2017142865A RU 2017142865 A RU2017142865 A RU 2017142865A RU 2672225 C1 RU2672225 C1 RU 2672225C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- hull
- ship
- bow
- boules
- vessel
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING
- B63B1/00—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils
- B63B1/02—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving lift mainly from water displacement
- B63B1/04—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving lift mainly from water displacement with single hull
- B63B1/06—Shape of fore part
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING
- B63B43/00—Improving safety of vessels, e.g. damage control, not otherwise provided for
- B63B43/02—Improving safety of vessels, e.g. damage control, not otherwise provided for reducing risk of capsizing or sinking
-
- 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
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A30/00—Adapting or protecting infrastructure or their operation
- Y02A30/30—Adapting or protecting infrastructure or their operation in transportation, e.g. on roads, waterways or railways
Abstract
Изобретение относится к области судостроения, в частности к проектированию корпусов судов. Корпус судна выполнен в виде непроницаемой оболочки, сформированной из наружной обшивки и балок набора. Непроницаемая оболочка выполнена в виде основной части корпуса, имеющей в носовой оконечности завал борта и обратный наклон форштевня, и булей, формирующих плоскую поверхность палубы и обеспечивающих развал борта в носовой оконечности. В носовой оконечности основной части корпуса размещены гидроцилиндры, штоки которых связаны с булями, установленными с возможностью смещения по направлению к миделю судна. За счет ограничения величины гидродинамической силы, действующей на носовую оконечность корпуса судна в условиях шторма на встречном волнении, и повышения поперечной остойчивости исключается возможность опрокидывания судна и разрушения его корпуса, что повышает безопасность мореплавания. 3 ил.
Description
Изобретение относится к области судостроения, в частности к проектированию корпусов судов.
Известна конструкция передней части судна вытеснительного типа (Патент РФ на изобретение №2374120, МПК В63В 1/06, опубл. 27.11.2009 г.) с поперечной симметрией относительно центральной оси, причем образующие линии корпуса увеличиваются по ширине от базовой линии. Низ является плоским или имеет килеватость и переходит в днище с заданным радиусом днища. От днища и до заданной высоты образующие линии немного наклонены наружу. На уровне палубы бака форма наклонной наружу линии прекращается и проходит вверх в виде изогнутой линии обратно в направлении центральной оси.
Данная конструкция обладает следующими недостатками:
- судно имеет большую парусность;
- рулевая рубка удалена от машинного отделения, что затрудняет прокладку кабельных трасс;
- плохие условия обитаемости;
- удары волн могут выбить иллюминаторы в рубке и привести к повреждению навигационного оборудования;
- при большой высоте волн они могут перехлестнуться через надстройку, при этом плоские поверхности палубы будут способствовать захвату носа судна волной [Бураковский Е.П., Бураковский П.Е. Некоторые проблемы обеспечения общей прочности судов в чрезвычайных ситуациях // Труды Крыловского государственного научного центра - Вып. 82 (366), 2014 - С. 21-30];
- плохая всхожесть на волну, т.к. из-за стройности ватерлинии судно врезается в волну, и она скручивается над носом и в сторону, в результате чего нос судна может быть захвачен волной, что приведет к гибели судна.
Известен корпус судна с завалом борта и обратным наклоном форштевня (Патент США на изобретение №6601529, В63В 3/00, опубл. 05.08.2003 г.).
Недостатком данной конструкции является низкая остойчивость судна, что может привести к его опрокидыванию и гибели экипажа. Это объясняется уменьшенной по сравнению с традиционной конструкцией площадью ватерлинии, особенно при прохождении гребней волн, а также невысокими значениями восстанавливающего момента, действующего на судно при его накренении, что обусловлено малой величиной погружаемых в воду объемов судна при наклонении.
В качестве ближайшего аналога принят корпус судна, представляющий собой непроницаемую оболочку, состоящую из тонких листов, которые подкреплены балками, выполненными из прокатных или составных сварных профилей (Барабанов Н.В. Конструкция корпуса морских судов. Л., Судостроение, 1981. - 552 с., с. 9-11, рисунок 1).
Данная конструкция обладает существенным недостатком, заключающимся в возможности захвата носовой оконечности волной, что обусловлено наличием плоских поверхностей палубы и надстройки бака, вследствие чего может произойти падение метацентрической высоты и опрокидывание судна либо разрушение его корпуса [Бураковский Е.П., Бураковский П.Е. Некоторые проблемы обеспечения общей прочности судов в чрезвычайных ситуациях // Труды Крыловского государственного научного центра - Вып. 82 (366), 2014 - С. 21-30]. Захват носовой оконечности волной означает, что при сильном заливании палубы она работает в подводном положении как крыло, обтекаемое потоком жидкости, в результате чего на плоских поверхностях возникает равнодействующая сил давления, определяющаяся углом атаки и скоростью набегающей жидкости. Это обтекание неустойчиво, в результате чего равнодействующая может в любой момент сместиться в сторону от диаметральной плоскости и вызвать сильный крен или опрокидывание судна, а также разрушение его корпуса. Под действием равнодействующей гидродинамических сил дифферент судна растет, при этом наблюдается резкое снижение поперечной метацентрической высоты, что способствует опрокидыванию судна.
Изобретение решает задачу повышения безопасности мореплавания, исключая катастрофическое снижение остойчивости судна и разрушение его корпуса при захвате волной носовой оконечности за счет изменения формы носовой оконечности судна при наступлении опасного волнения для уменьшения гидродинамической силы, действующей на корпус судна, и увеличения момента инерции площади ватерлинии.
Для решения поставленной задачи в корпусе судна, выполненном в виде непроницаемой оболочки, сформированной из наружной обшивки и балок набора, предлагается непроницаемую оболочку выполнить в виде основной части корпуса, имеющей в носовой оконечности завал борта и обратный наклон форштевня, и булей, формирующих плоскую поверхность палубы и обеспечивающих развал борта в носовой оконечности. В носовой оконечности основной части корпуса предлагается разместить гидроцилиндры, штоки которых связать с булями, установленными с возможностью смещения по направлению к миделю судна.
В предлагаемом техническом решении при попадании судна в неблагоприятные погодные условия, сопровождающиеся заливанием палубы в носовой оконечности и возникновением опасности захвата волной носовой оконечности, происходит смещение сдвигаемых булей с помощью гидроцилиндров по направлению от носа судна к миделю, в результате чего уменьшается нагрузка, действующая на носовую оконечность, и за счет увеличения момента инерции площади ватерлинии повышается остойчивость, благодаря чему исключается опрокидывание судна и разрушение его корпуса.
На прилагаемых графических материалах изображено:
на фиг. 1 - общий вид корпуса судна;
на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1;
на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1.
На графических материалах приняты следующие обозначения:
1 - основная часть корпуса;
2 - були сдвигаемые;
3 - гидроцилиндры;
4 - направляющие.
Конструкция корпуса судна состоит из наружной обшивки и балок набора, формирующих основную часть корпуса 1 и сдвигаемые були 2, которые перемещаются в направляющих 4 с помощью гидроцилиндров 3.
Корпус судна работает следующим образом. В режиме нормальной эксплуатации судна, когда волны не достигают палубы, сдвигаемые були находятся в носовой оконечности и формируют плоскую поверхность палубы. При движении судна на сильном встречном волнении может происходить периодическое погружение в воду носовой оконечности, что ведет к появлению сложного режима обтекания палубы. В таких условиях возможно возникновение значительных нагрузок, действующих на корпус судна, вызванных обтеканием погруженной палубы, которую можно рассматривать как крыло сложной формы, расположенное под углом атаки к набегающему потоку жидкости. Под действием гидродинамической силы дифферент судна будет увеличиваться, а параметры его остойчивости резко снижаться. Кроме того, происходит рост напряжений от общего изгиба, что может привести к разрушению корпуса судна [Бураковский Е.П., Бураковский П.Е. Некоторые проблемы обеспечения общей прочности судов в чрезвычайных ситуациях // Труды Крыловского государственного научного центра - Вып. 82 (366), 2014 - С. 21-30]. При возникновении опасной ситуации в предлагаемой конструкции по команде судоводителя или бортовой интеллектуальной системы с помощью гидроцилиндров 3 происходит перемещение сдвигаемых булей 2 по направляющим 4 в направлении от носа судна к миделю. После смещения сдвигаемых булей 2 гидродинамические нагрузки, действующие на носовую оконечность основной части корпуса 1, уменьшатся за счет разрезающей волны формы носовой оконечности основной части корпуса 1, которая характеризуется завалом борта и обратным наклоном форштевня. При этом смещение булей в предлагаемой конструкции сопровождается их удалением от диаметральной плоскости судна (фиг. 3), что способствует существенному росту момента инерции площади ватерлинии относительно продольной оси, и, соответственно, резкому увеличению поперечного метацентрического радиуса.
Для идентификации опасной ситуации, при которой возникает вероятность захвата волной носовой оконечности судна, и, соответственно, необходимость перемещения сдвигаемых булей в направлении от носа судна к миделю, могут быть использованы подходы к контролю динамики судна, изложенные в [Бураковский П.Е., Нечаев Ю.И. Построение алгоритма контроля ситуации захвата волной носовой оконечности судна методами современной теории катастроф // Известия КГТУ. - Калининград: ФГБОУ ВПО «КГТУ», 2015. - №37. - С. 178-185]. При этом команда на перемещение булей может отдаваться как судоводителем, так и бортовой интеллектуальной системой в автоматическом режиме.
Таким образом, предлагаемая конструкция позволяет исключить потерю остойчивости и разрушение корпуса судна при движении на встречном волнении в штормовых условиях, что способствует повышению безопасности мореплавания, в отличие от корпуса судна в ближайшем аналоге.
Claims (1)
- Корпус судна, выполненный в виде непроницаемой оболочки, сформированной из наружной обшивки и балок набора, отличающийся тем, что непроницаемая оболочка выполнена в виде основной части корпуса, имеющей в носовой оконечности завал борта и обратный наклон форштевня, и булей, формирующих плоскую поверхность палубы и обеспечивающих развал борта в носовой оконечности, кроме того, в носовой оконечности основной части корпуса размещены гидроцилиндры, штоки которых связаны с булями, установленными с возможностью смещения по направлению к миделю судна.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017142865A RU2672225C1 (ru) | 2017-12-07 | 2017-12-07 | Корпус судна |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017142865A RU2672225C1 (ru) | 2017-12-07 | 2017-12-07 | Корпус судна |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2672225C1 true RU2672225C1 (ru) | 2018-11-12 |
Family
ID=64327831
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017142865A RU2672225C1 (ru) | 2017-12-07 | 2017-12-07 | Корпус судна |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2672225C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2740325C2 (ru) * | 2019-05-28 | 2021-01-13 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Калининградский государственный технический университет" | Корпус судна |
RU2743677C2 (ru) * | 2019-07-09 | 2021-02-24 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Калининградский государственный технический университет" | Корпус судна |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6601529B1 (en) * | 2001-06-21 | 2003-08-05 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Stabilized tumblehome hull form |
RU2374120C2 (ru) * | 2005-03-09 | 2009-11-27 | Ульстейн Дизайн Ас | Конструкция передней части судна вытеснительного типа |
WO2010087717A2 (en) * | 2009-01-27 | 2010-08-05 | Stx Norway Offshore Design As | A ship's fore body form |
CN103921892A (zh) * | 2014-04-23 | 2014-07-16 | 大连理工大学 | 一种新型船艏 |
RU2013121521A (ru) * | 2013-05-07 | 2014-11-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Калининградский государственный технический университет" | Носовая оконечность судна |
RU2607136C2 (ru) * | 2015-03-02 | 2017-01-10 | Василий Николаевич Храмушин | Носовая оконечность быстроходного надводного корабля или относительно тихоходного гражданского судна повышенной штормовой мореходности и ледовой проходимости в автономном плавании |
-
2017
- 2017-12-07 RU RU2017142865A patent/RU2672225C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6601529B1 (en) * | 2001-06-21 | 2003-08-05 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Stabilized tumblehome hull form |
RU2374120C2 (ru) * | 2005-03-09 | 2009-11-27 | Ульстейн Дизайн Ас | Конструкция передней части судна вытеснительного типа |
WO2010087717A2 (en) * | 2009-01-27 | 2010-08-05 | Stx Norway Offshore Design As | A ship's fore body form |
RU2013121521A (ru) * | 2013-05-07 | 2014-11-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Калининградский государственный технический университет" | Носовая оконечность судна |
CN103921892A (zh) * | 2014-04-23 | 2014-07-16 | 大连理工大学 | 一种新型船艏 |
RU2607136C2 (ru) * | 2015-03-02 | 2017-01-10 | Василий Николаевич Храмушин | Носовая оконечность быстроходного надводного корабля или относительно тихоходного гражданского судна повышенной штормовой мореходности и ледовой проходимости в автономном плавании |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2740325C2 (ru) * | 2019-05-28 | 2021-01-13 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Калининградский государственный технический университет" | Корпус судна |
RU2743677C2 (ru) * | 2019-07-09 | 2021-02-24 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Калининградский государственный технический университет" | Корпус судна |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DK1855937T3 (en) | A RESEARCH ARRANGEMENT FOR A DEPLACEMENT TYPE SHIP | |
KR101535888B1 (ko) | 선박의 능동적 및 수동적 안정화 시스템 및 방법 | |
RU2672225C1 (ru) | Корпус судна | |
RU2384456C2 (ru) | Корабль гидрографической и патрульной службы | |
WO2017111652A1 (ru) | Стабилизированный корпус однокорпусного килевого парусного/парусно-моторного судна | |
RU2617866C1 (ru) | Корпус судна | |
CN102935874A (zh) | 双潜体小水线面复合水面无人艇 | |
RU2672227C1 (ru) | Корпус судна | |
CN103612705A (zh) | 单喷水推进器的水面单体无人艇 | |
RU2689094C1 (ru) | Корпус судна | |
RU2740325C2 (ru) | Корпус судна | |
RU2743677C2 (ru) | Корпус судна | |
RU2682385C1 (ru) | Корпус судна | |
RU2527244C1 (ru) | Кормовая оконечность двухвального судна | |
US20150144049A1 (en) | Buoyant, Variably Buoyant and Non-Buoyant Foil Structures for Marine Vessels and Watercraft | |
RU2667025C1 (ru) | Корпус судна | |
RU2761360C1 (ru) | Носовая оконечность корпуса судна | |
RU2690642C1 (ru) | Носовая оконечность корпуса судна | |
RU2685369C1 (ru) | Корпус судна | |
Szymoński | Some effects of wind on ship’s manoeuvrability | |
Gelling et al. | Recent developments in the design of fast ships | |
WO2018034588A1 (ru) | Стабилизированный корпус однокорпусного килевого парусного/парусно-моторного судна с подводными крыльями | |
WO2018051711A1 (ja) | 船体形状と推進装置 | |
RU172029U1 (ru) | Ледокол с улучшенными характеристиками взламывания льда | |
RU2595094C1 (ru) | Фальшборт |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20201208 |