RU2682385C1 - Ship hull - Google Patents

Ship hull Download PDF

Info

Publication number
RU2682385C1
RU2682385C1 RU2017145861A RU2017145861A RU2682385C1 RU 2682385 C1 RU2682385 C1 RU 2682385C1 RU 2017145861 A RU2017145861 A RU 2017145861A RU 2017145861 A RU2017145861 A RU 2017145861A RU 2682385 C1 RU2682385 C1 RU 2682385C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
deck
sections
vessel
ship
bow
Prior art date
Application number
RU2017145861A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Павел Евгеньевич Бураковский
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Калининградский государственный технический университет"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Калининградский государственный технический университет" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Калининградский государственный технический университет"
Priority to RU2017145861A priority Critical patent/RU2682385C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2682385C1 publication Critical patent/RU2682385C1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63BSHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B1/00Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils
    • B63B1/02Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving lift mainly from water displacement
    • B63B1/04Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving lift mainly from water displacement with single hull
    • B63B1/06Shape of fore part
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63BSHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B43/00Improving safety of vessels, e.g. damage control, not otherwise provided for
    • B63B43/02Improving safety of vessels, e.g. damage control, not otherwise provided for reducing risk of capsizing or sinking

Abstract

FIELD: shipbuilding.SUBSTANCE: invention relates to the field of shipbuilding, in particular to the design of ship hulls. Hull is an impermeable shell, formed from the outer skin and beams of the set. Bow end of the ship is equipped with a lower deck, streamlined, and an upper deck, made flat. Upper deck is divided into separate parts along the length of the ship. Each part of the flat deck is composed of length-oriented and pivotally connected sections and is equipped with a drum for placing/removing sections. Upper part of the side overlap in the bow end is made in the form of separate sections. Each section is pivotally connected at one end to the side overlap, and the other end is provided with an elastic element for the possibility of deviation from the equilibrium position.EFFECT: invention increases the safety of navigation, eliminating the catastrophic decrease in the stability of the ship and the destruction of its hull during the capture wave of the bow end.1 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к области судостроения, в частности к проектированию корпусов судов.The invention relates to the field of shipbuilding, in particular to the design of hulls.

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.A known design of the front part of a displacement type vessel (RF Patent for invention No. 2374120, IPC ВВВ 1/06, published on November 27, 2009) with transverse symmetry with respect to the central axis, with the hull forming lines increasing in width from the baseline. The bottom is flat or has a pitch and goes into the bottom with a given radius of the bottom. From the bottom to a predetermined height, the generatrix lines are slightly inclined outward. At the level of the deck of the tank, the shape of the outward sloping line stops and passes upward in the form of a curved line back in the direction of the central axis.

Данная конструкция обладает следующими недостатками:This design has the following disadvantages:

- судно имеет большую парусность;- the ship has a large windage;

- рулевая рубка удалена от машинного отделения, что затрудняет прокладку кабельных трасс;- the wheelhouse is removed from the engine room, which makes it difficult to lay cable routes;

- плохие условия обитаемости;- poor habitability;

- удары волн могут выбить иллюминаторы в рубке и привести к повреждению навигационного оборудования;- shock waves can knock out windows in the wheelhouse and lead to damage to navigation equipment;

- 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];- at a high wave height, they can overlap through the superstructure, while the flat deck surfaces will contribute to the capture of the bow of the vessel by the wave [Burakovsky EP, Burakovsky PE Some problems of ensuring the general strength of ships in emergency situations // Transactions of the Krylov State Scientific Center. - Vol. 82 (366), 2014. - S. 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.- poor germination per wave, because due to the slenderness of the waterline, the ship crashes into a wave, and it twists above the bow and to the side, as a result of which the bow of the ship can be captured by the wave, which will lead to the death of the ship.

Известен корпус судна с завалом борта и обратным наклоном форштевня (US 6601529, В63В 3/00, опубл. 05.08.2003 г.).Known hull with obstruction and reverse inclination of the stem (US 6601529, B63B 3/00, publ. 05.08.2003).

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.The disadvantage of this design is the low stability of the vessel, which can lead to capsizing and the death of the crew. This is due to the reduced waterline area compared to the traditional design, especially when passing wave crests, as well as to the low values of the restoring moment acting on the vessel during its heeling, which is due to the small volume of the vessel immersed in water during inclination.

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).The hull of the vessel, which is an impenetrable shell consisting of thin sheets, which are supported by beams made of rolled or composite welded sections (Barabanov N.V. Design of the hull of marine vessels. L., Shipbuilding, 1981. - 552 s), was adopted as the closest analogue. ., p. 9-11, figure 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.This design has a significant drawback consisting in the possibility of capturing the bow of the nose by the wave, which is due to the presence of flat deck surfaces and the superstructure of the tank, as a result of which a metacentric height may fall and the vessel topple over or destruction of its hull [Burakovsky EP, Burakovsky P.E. Some problems of ensuring the general strength of ships in emergency situations // Transactions of the Krylov State Scientific Center. - Vol. 82 (366), 2014. - S. 21-30]. Capture of the nasal tip by a wave means that when the deck is flooded heavily, it operates in a submerged position as a wing streamlined by a liquid stream, as a result of which pressure forces arise on flat surfaces, which is determined by the angle of attack and the speed of the incoming liquid. This flow is unstable, as a result of which the resultant can at any moment move away from the diametrical plane and cause a strong roll or tipping of the vessel, as well as the destruction of its hull. Under the action of the resultant hydrodynamic forces, the trim of the vessel increases, while there is a sharp decrease in the transverse metacentric height, which contributes to the capsizing of the vessel.

Изобретение решает задачу повышения безопасности мореплавания, исключая катастрофическое снижение остойчивости судна и разрушение его корпуса при захвате волной носовой оконечности за счет возможности улучшить условия обтекания носовой оконечности в критических ситуациях и, как следствие, уменьшить гидродинамическую силу, действующую на носовую оконечность корпуса судна.The invention solves the problem of improving the safety of navigation, excluding a catastrophic decrease in the stability of the vessel and the destruction of its hull when a nasal tip is captured by a wave due to the ability to improve the flow around the nasal tip in critical situations and, as a result, reduce the hydrodynamic force acting on the bow of the ship.

Для решения поставленной задачи в корпусе судна, выполненном в виде непроницаемой оболочки, сформированной из наружной обшивки и балок набора, предлагается носовую оконечность оснастить нижней палубой, выполненной обтекаемой, и верхней палубой, выполненной плоской, разделенной на отдельные части по длине судна. Каждую часть плоской палубы предлагается составить из ориентированных по длине судна и шарнирно соединенных секций и снабдить барабаном для укладки/удаления секций. Кроме того, верхнюю часть бортового перекрытия в носовой оконечности предлагается выполнить в виде отдельных секций, при этом, каждую секцию шарнирно соединить одним концом с бортовым перекрытием, а второй конец снабдить упругим элементом для возможности отклонения от положения равновесия.To solve the problem in the hull, made in the form of an impenetrable shell formed from the outer skin and set beams, it is proposed to equip the bow tip with a lower deck made streamlined and an upper deck made flat, divided into separate parts along the length of the vessel. It is proposed that each part of the flat deck be composed of sections oriented along the length of the vessel and articulated sections and equipped with a drum for laying / removing sections. In addition, the upper part of the side overlap in the nasal tip is proposed to be made in the form of separate sections, while each section is pivotally connected at one end to the side overlap, and the second end is provided with an elastic element to allow deviation from the equilibrium position.

В предлагаемом техническом решении при возникновении опасности захвата волной носовой оконечности судна верхняя плоская секционная палуба наматывается на барабаны, в результате чего при погружении носовой оконечности в воду поток жидкости действует на нижнюю палубу обтекаемой формы, и, отклоняя шарнирно закрепленные секции бортового перекрытия, стекает с нее, что способствует улучшению условий обтекания корпуса судна и снижению действующих на него нагрузок, за счет чего исключается опрокидывание судна и разрушение его корпуса.In the proposed technical solution, when there is a danger of wave entrapment of the bow of the vessel, the upper flat section deck is wound on drums, as a result of which, when the bow tip is immersed in water, the fluid flow acts on the lower deck of the streamlined shape, and, deflecting the articulated sections of the side cover, drains from it , which contributes to the improvement of the flow around the hull of the vessel and the reduction of the loads acting on it, which eliminates the capsizing of the vessel and the destruction of its hull.

На прилагаемых графических материалах изображено:The attached graphic materials show:

на фиг. 1 - вид сверху на корпус судна в районе носовой оконечности;in FIG. 1 is a top view of the hull in the area of the bow;

на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1;in FIG. 2 is a section AA in FIG. one;

на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 1 с отклоненными от положения равновесия шарнирно закрепленными секциями бортового перекрытия;in FIG. 3 is a section AA in FIG. 1 with articulated sections of the side overlap deviated from the equilibrium position;

на фиг. 4 - узел I на фиг. 3.in FIG. 4 - node I in FIG. 3.

На графических материалах приняты следующие обозначения:The following notations are used on graphic materials:

1 - палуба верхняя плоская секционная;1 - upper flat sectional deck;

2 - палуба нижняя обтекаемой формы;2 - lower streamlined deck;

3 - барабан;3 - drum;

4 - бимс;4 - beams;

5 - секция палубы;5 - deck section;

6 - шарнир палубный;6 - deck hinge;

7 - секция бортового перекрытия шарнирно закрепленная;7 - section of the side overlap articulated;

8 - шарнир бортовой;8 - onboard hinge;

9 - элемент упругий;9 - an elastic element;

10 - ребро жесткости секции палубы;10 - stiffener of the deck section;

b1 - ширина секций палубы, образующих при наматывании на барабан первый слой, мм;b 1 - the width of the sections of the deck, forming when winding on the drum the first layer, mm;

b2 - ширина секций палубы, образующих при наматывании на барабан второй слой, мм;b 2 - the width of the sections of the deck, forming when winding on a drum a second layer, mm;

b1,2 - ширина секции палубы на которой осуществляется переход с первого слоя на второй, мм;b 1,2 - the width of the deck section on which the transition from the first layer to the second, mm;

L - длина грани барабана, мм.L is the length of the face of the drum, mm

Конструкция корпуса судна состоит из наружной обшивки и балок набора, формирующих нижнюю палубу 2 обтекаемой формы и верхнюю плоскую секционную палубу 1, состоящую из подкрепленных ребрами 10 жесткости секций 5 палубы, соединенных палубными шарнирами 6 и лежащих на бимсах 4. В районе диаметральной плоскости судна установлены барабаны 3, к которым присоединены примыкающие секции 5 палубы. Верхняя часть бортового перекрытия в носовой оконечности выполнена в виде отдельных секций 7, установленных на шарнирах 8 и снабженных упругими элементами 9.The hull structure consists of outer skin and set beams forming a streamlined lower deck 2 and an upper flat section deck 1, consisting of deck sections 5 supported by stiffeners 10 connected by deck hinges 6 and lying on beams 4. In the area of the ship’s diametrical plane, drums 3 to which adjoining sections 5 of the deck are attached. The upper part of the side overlap in the nasal extremity is made in the form of separate sections 7 mounted on hinges 8 and provided with elastic elements 9.

Корпус судна работает следующим образом. 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].The hull operates as follows. When the vessel is moving in strong oncoming waves, the bow tip may periodically immerse in water, which leads to the appearance of a complex mode of flow around the deck. Under such conditions, significant loads may occur, acting on the hull of the vessel, caused by the flow around the submerged deck, which can be considered as a wing of complex shape, located at an angle of attack to the incoming liquid flow. Under the influence of hydrodynamic force, the trim of the vessel will increase, and its stability parameters will decrease sharply. In addition, there is an increase in stresses from the total bend, which can lead to the destruction of the hull [Burakovsky EP, Burakovsky PE Some problems of ensuring the overall strength of ships in emergency situations // Transactions of the Krylov State Scientific Center - Issue. 82 (366), 2014 - S. 21-30].

В предлагаемой конструкции в условиях шторма при возникновении опасности захвата волной носовой оконечности судна осуществляется наматывание верхней плоской секционной палубы 1 на барабаны 3. В результате этого при погружении носовой оконечности в воду будет происходить обтекание не плоской поверхности, а нижней палубы 2 обтекаемой формы, что приведет к снижению гидродинамических нагрузок на палубу судна в его носовой оконечности (фиг. 1, фиг. 2). При этом будут отклоняться от положения равновесия шарнирно закрепленные секции 7 бортового перекрытия (фиг. 3), и вода будет стекать с нижней палубы 2 обтекаемой формы. Для обеспечения беспрепятственного наматывания на барабаны 3 верхней плоской секционной палубы 1 ее разбивают на части по длине судна, а по ширине судна составляют из соединенных палубными шарнирами 6 секций 5 палубы. Их ширина определяется диаметром барабана 3, его формой, толщиной обшивки, высотой ребра 10 жесткости секции палубы, а также порядковым номером секции 5 палубы, отсчитываемым от ближайшей к барабану 3 секции 5 палубы. Для придания жесткости конструкции верхней плоской секционной палубы 1 секции 5 палубы снабжены ребрами 10 жесткости секции палубы, а бимсы 4 выполнены в виде сдвоенных балок, зазор между которыми соответствует толщине ребра 10 жесткости секции палубы. В развернутом состоянии верхней плоской секционной палубы 1 может осуществляться крепление ребер 10 жесткости секции палубы к бимсам 4. На фиг. 4 представлен шестигранный барабан 3 (число граней N=6), в этом случае при наматывании верхней плоской секционной палубы 1 в каждом слое секций 5 палубы, уложенных на барабан 3, должно быть N-1=5 одинаковых секций, а также одна - отличающаяся по длине, служащая для перехода на следующий уровень. Поэтому ширина первых пяти секций 5 палубы, ближайших к барабану 3, должна приниматься равной длине его грани, т.е. b1=L. Ширина b2 (мм) пяти одинаковых секций 5 палубы, образующих при наматывании на барабан 3 второй слой, должна определяться выражениемIn the proposed design, in a storm, when there is a danger of a wave capturing the bow of the vessel, the upper flat section deck 1 is wound onto the drums 3. As a result, when the bow tip is immersed in water, a streamlined shape will flow around the lower deck 2, which will result in to reduce hydrodynamic loads on the deck of the vessel in its bow tip (Fig. 1, Fig. 2). In this case, the articulated sections 7 of the side overlap will deviate from the equilibrium position (Fig. 3), and water will drain from the streamlined lower deck 2. To ensure smooth winding on the drums 3 of the upper flat sectional deck 1, it is divided into parts along the length of the vessel, and the width of the vessel is made up of 6 sections 5 of the deck connected by deck hinges. Their width is determined by the diameter of the drum 3, its shape, the thickness of the casing, the height of the stiffening ribs 10 of the deck section, as well as the serial number of the deck section 5, counted from the deck section 5 closest to the drum 3. To give rigidity to the design of the upper flat sectional deck 1 of section 5, the decks are equipped with stiffening ribs 10 of the deck section, and beams 4 are made in the form of double beams, the gap between which corresponds to the thickness of the stiffening ribs 10 of the deck section. In the expanded state of the upper flat sectional deck 1, the stiffening ribs 10 of the deck section can be fastened to beams 4. In FIG. 4 shows a hexagonal drum 3 (the number of faces N = 6), in this case, when winding the upper flat section deck 1, in each layer of deck sections 5 laid on drum 3 there should be N-1 = 5 identical sections, and one different in length, used to go to the next level. Therefore, the width of the first five sections 5 of the deck closest to the drum 3 should be taken equal to the length of its face, i.e. b 1 = L. The width b 2 (mm) of five identical sections 5 of the deck, forming a second layer when winding on the drum 3, should be determined by the expression

Figure 00000001
Figure 00000001

гдеWhere

h - высота ребра 10 жесткости секции палубы, мм;h is the height of the stiffening ribs 10 of the deck section, mm;

t - толщина обшивки секции 5 палубы, мм.t is the thickness of the skin section 5 of the deck, mm

Так, при длине грани барабана L=600 мм имеем: b1=600 мм, b2=669,3 мм. Аналогично может быть определена ширина bn (мм) секций 5 палубы, образующих слой с номером n при наматывании на барабанSo, with the length of the drum face L = 600 mm, we have: b 1 = 600 mm, b 2 = 669.3 mm. Similarly, the width b n (mm) of the deck sections 5 can be determined, forming a layer with the number n when winding on the drum

Figure 00000002
Figure 00000002

гдеWhere

bn-1 - ширина секций 5 палубы, образующих при наматывании на барабан слой с номером n-1, мм.b n-1 - the width of the sections 5 of the deck, forming when winding on a drum layer with the number n-1, mm

В общем случае, когда число граней барабана 3 равняется N, ширина секций 5 палубы должна определяться из выраженияIn the General case, when the number of faces of the drum 3 is N, the width of the sections 5 of the deck should be determined from the expression

Figure 00000003
Figure 00000003

гдеWhere

bn - ширина секций 5 палубы, образующих при наматывании на барабан слой с номером n, мм;b n - width of sections 5 of the deck, forming when winding on the drum layer with the number n, mm;

bn-1 - ширина секций 5 палубы, образующих при наматывании на барабан слой с номером n-1, мм;b n-1 - the width of the sections 5 of the deck, forming when winding on a drum layer with the number n-1, mm;

h - высота ребра 10 жесткости секции палубы, мм;h is the height of the stiffening ribs 10 of the deck section, mm;

t - толщина обшивки секции 5 палубы, мм;t is the thickness of the skin of the deck section 5, mm;

N - количество граней барабана.N is the number of faces of the drum.

Ширина секции 5 палубы, на которой осуществляется переход на следующий уровень при наматывании верхней плоской секционной палубы 1 на барабан 3, определяется из выраженияThe width of the deck section 5, on which the transition to the next level is carried out when winding the upper flat sectional deck 1 onto the drum 3, is determined from the expression

Figure 00000004
Figure 00000004

гдеWhere

bn - ширина секций 5 палубы, образующих при наматывании на барабан слой с номером n, мм;b n - width of sections 5 of the deck, forming when winding on the drum layer with the number n, mm;

bn-1 - ширина секций 5 палубы, образующих при наматывании на барабан слой с номером n-1, мм;b n-1 - the width of the sections 5 of the deck, forming when winding on a drum layer with the number n-1, mm;

bn-1,n - ширина секции 5 палубы, на которой осуществляется переход со слоя с номером n-1 на слой с номером n, мм;b n-1, n - width of section 5 of the deck, on which the transition from layer with number n-1 to layer with number n, mm;

N - количество граней барабана.N is the number of faces of the drum.

Так, в приведенном выше примере шестигранного барабана в длиной грани L=600 мм b1,2=637,3 мм.So, in the above example, a hexagonal drum in the length of the face L = 600 mm b 1,2 = 637,3 mm

При отсутствии обтекания нижней палубы 2 обтекаемой формы потоком жидкости, шарнирно закрепленные секции 7 бортового перекрытия прижимаются к корпусу судна под действием упругих элементов 9. При накренении судна шарнирно закрепленные секции 7 бортового перекрытия будут дополнительно прижиматься к корпусу давлением забортной воды, предотвращая ее поступление в пространство между нижней палубой 2 обтекаемой формы и верхней плоской секционной палубой 1. Таким образом, в случае реализации предлагаемой конструкции судно будет иметь значительную площадь ватерлинии и, соответственно, обладать высокой поперечной остойчивостью.In the absence of a stream of liquid flowing around the lower deck 2, the articulated sections 7 of the side overlap are pressed against the hull of the vessel under the action of the elastic elements 9. When the ship rolls, the articulated sections 7 of the side overlap will be additionally pressed against the hull by the pressure of the outside water, preventing it from entering the space between the streamlined lower deck 2 and the upper flat sectional deck 1. Thus, in the case of the proposed design, the ship will have the entire area of the waterline and, accordingly, have high lateral stability.

Силу, действующую на носовую оконечность конструкции ближайшего аналога (или предлагаемой конструкции с верхней плоской секционной палубой 1 в развернутом состоянии) и предлагаемой конструкции после наматывания верхней плоской секционной палубы 1 на барабаны 3, можно оценить с помощью (Кухлинг X. Справочник по физике: Пер. с нем. 2-е изд. - М.: Мир, 1985. - 520 с.). Так, на тело, находящееся в потоке жидкости действует сила F (Н)The force acting on the bow tip of the structure of the closest analogue (or the proposed structure with the upper flat section deck 1 in the expanded state) and the proposed structure after winding the upper flat section deck 1 on the drums 3 can be estimated using (Kuhling X. Physics reference: Per .with. German 2nd ed. - M .: Mir, 1985. - 520 p.). So, a force F (N) acts on a body in a fluid flow

Figure 00000005
Figure 00000005

где С - коэффициент, зависящий от формы тела, числа Рейнольдса (для пластины Спласт=1,11, для обтекаемого тела Собт=0,4);where C is a coefficient depending on the shape of the body, the Reynolds number (for the plate C layer = 1.11, for the streamlined body C obt = 0.4);

S - площадь наибольшего сечения тела в плоскости, перпендикулярной направлению потока, м2;S is the area of the largest section of the body in a plane perpendicular to the direction of flow, m 2 ;

ρ - плотность жидкости, кг/м3;ρ is the density of the liquid, kg / m 3 ;

V - скорость набегающего на тело потока жидкости, м/с.V is the velocity of the fluid flow incident on the body, m / s.

Так как для конструкции ближайшего аналога (или предлагаемой конструкции с верхней плоской секционной палубой 1 в развернутом состоянии) и предлагаемой конструкции после наматывания верхней плоской секционной палубы 1 на барабаны 3 параметры S, V, ρ равны, то отношение сил, действующих на них при обтекании носовой оконечности, равно отношению коэффициентов Спласт и Собт, т.е.Since for the design of the closest analogue (or the proposed design with the upper flat sectional deck 1 in the unfolded state) and the proposed design after winding the upper flat sectional deck 1 on the drums 3, the parameters S, V, ρ are equal, the ratio of the forces acting on them during the flow nasal extremity, equal to the ratio of the coefficients C layer and C obt , i.e.

Figure 00000006
Figure 00000006

где Fб.a. - сила, действующая на конструкцию ближайшего аналога (или предлагаемой конструкции с верхней плоской секционной палубой 1 в развернутом состоянии) при обтекании носовой оконечности;where F b.a. - the force acting on the structure of the closest analogue (or the proposed structure with the upper flat sectional deck 1 in the unfolded state) when flowing around the bow tip;

Fn.к. - сила, действующая на предлагаемую конструкцию после наматывания верхней плоской секционной палубы 1 на барабаны 3 при обтекании носовой оконечности.F n.k. - the force acting on the proposed design after winding the upper flat sectional deck 1 on the drums 3 when flowing around the bow tip.

Таким образом, предлагаемая конструкция позволяет почти в 3 раза снизить гидродинамическую силу, действующую на носовую оконечность судна при ее обтекании.Thus, the proposed design allows almost 3 times to reduce the hydrodynamic force acting on the bow of the vessel during its flow.

Для идентификации опасной ситуации, при которой возникает вероятность захвата волной носовой оконечности судна, и, соответственно, необходимость наматывания верхней плоской секционной палубы 1 на барабаны 3, 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 наматывание верхней плоской секционной палубы 1 на барабаны 3 может отдаваться как судоводителем, так и бортовой интеллектуальной системой в автоматическом режиме.To identify a dangerous situation in which there is a possibility of a wave capturing the bow of the ship, and, accordingly, the need to wind the upper flat section deck 1 on the drums 3, approaches to control the dynamics of the ship described in [Burakovsky P.E., Nechaev Yu .AND. The construction of an algorithm for monitoring the situation of wave capture of the bow of the ship by the methods of the modern theory of disasters // Bulletin of KSTU. - Kaliningrad: FSBEI HPE “KSTU”, 2015. - No. 37. - from. 178-185]. In this case, the command to wind the upper flat sectional deck 1 onto the drums 3 can be given both by the skipper and the onboard intelligent system in automatic mode.

Таким образом, предлагаемая конструкция, в отличие от ближайшего аналога, позволяет исключить потерю остойчивости и разрушение корпуса судна при движении на встречном волнении в штормовых условиях, улучшив условия обтекания носовой оконечности в критических ситуациях, что способствует повышению безопасности мореплавания.Thus, the proposed design, in contrast to the closest analogue, eliminates the loss of stability and the destruction of the hull when moving oncoming waves in stormy conditions, improving the flow around the bow in critical situations, which improves navigation safety.

Claims (1)

Корпус судна, выполненный в виде непроницаемой оболочки, сформированной из наружной обшивки и балок набора, отличающийся тем, что носовая оконечность оснащена нижней палубой, выполненной обтекаемой, и верхней палубой, выполненной плоской, разделенной на отдельные части по длине судна, причем каждая часть плоской палубы составлена из ориентированных по длине судна и шарнирно соединенных секций и снабжена барабаном для укладки/удаления секций, кроме того, верхняя часть бортового перекрытия в носовой оконечности выполнена в виде отдельных секций, при этом каждая секция шарнирно соединена одним концом с бортовым перекрытием, а второй конец снабжен упругим элементом для возможности отклонения от положения равновесия.The hull of the vessel, made in the form of an impermeable shell formed from the outer skin and set beams, characterized in that the bow is equipped with a lower deck, streamlined, and an upper deck made flat, divided into separate parts along the length of the vessel, each part of a flat deck composed of sections oriented along the length of the vessel and articulated connected and provided with a drum for laying / removing sections, in addition, the upper part of the side overlap in the bow is made as separate sections, where each section is pivotally connected at one end to a ceiling board, a second end provided with a resilient element for the possibility of deviation from the equilibrium position.
RU2017145861A 2017-12-25 2017-12-25 Ship hull RU2682385C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017145861A RU2682385C1 (en) 2017-12-25 2017-12-25 Ship hull

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017145861A RU2682385C1 (en) 2017-12-25 2017-12-25 Ship hull

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2682385C1 true RU2682385C1 (en) 2019-03-19

Family

ID=65806106

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017145861A RU2682385C1 (en) 2017-12-25 2017-12-25 Ship hull

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2682385C1 (en)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030089290A1 (en) * 2001-09-27 2003-05-15 Peter Van Diepen Wave piercing bow of a monohull marine craft
US20070051290A1 (en) * 2005-08-31 2007-03-08 Robert Kingsbury Speedboat hull design
WO2010087717A2 (en) * 2009-01-27 2010-08-05 Stx Norway Offshore Design As A ship's fore body form
CN103921892A (en) * 2014-04-23 2014-07-16 大连理工大学 Novel ship bow
RU2013121521A (en) * 2013-05-07 2014-11-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Калининградский государственный технический университет" THE BOW OF THE SHIP
RU2607136C2 (en) * 2015-03-02 2017-01-10 Василий Николаевич Храмушин Fore end of high-speed surface ship or relatively low-speed civil ship of high thunderstorm navigability and ice flotation in autonomous navigation
US20170021898A1 (en) * 2015-01-30 2017-01-26 Peter Van Diepen Wave piercing ship hull

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030089290A1 (en) * 2001-09-27 2003-05-15 Peter Van Diepen Wave piercing bow of a monohull marine craft
US20070051290A1 (en) * 2005-08-31 2007-03-08 Robert Kingsbury Speedboat hull design
WO2010087717A2 (en) * 2009-01-27 2010-08-05 Stx Norway Offshore Design As A ship's fore body form
RU2013121521A (en) * 2013-05-07 2014-11-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Калининградский государственный технический университет" THE BOW OF THE SHIP
CN103921892A (en) * 2014-04-23 2014-07-16 大连理工大学 Novel ship bow
US20170021898A1 (en) * 2015-01-30 2017-01-26 Peter Van Diepen Wave piercing ship hull
RU2607136C2 (en) * 2015-03-02 2017-01-10 Василий Николаевич Храмушин Fore end of high-speed surface ship or relatively low-speed civil ship of high thunderstorm navigability and ice flotation in autonomous navigation

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2009280067A (en) Low fuel consumption type transport ship
JP6118880B1 (en) Ship
US10843776B2 (en) Buoyant structure
RU2617866C1 (en) Ship hull
RU2672225C1 (en) Ship hull
RU2682385C1 (en) Ship hull
RU2672227C1 (en) Ship hull
CN107187554A (en) The binary partly latent barge defeated for the dry haul of semisubmersible drilling platform and operational method
RU2689094C1 (en) Ship hull
RU2360827C2 (en) Vessel without rolling motion in waves
RU2690642C1 (en) Forward end of ship hull
WO2018150912A1 (en) Hull structure
US20150144049A1 (en) Buoyant, Variably Buoyant and Non-Buoyant Foil Structures for Marine Vessels and Watercraft
RU2398705C2 (en) Self-propelled twin-hull wave-resistant complex
RU2740325C2 (en) Ship hull
RU2621407C1 (en) Ship stabiliser
RU2667025C1 (en) Ship hull
RU2743677C2 (en) Ship hull
RU2685369C1 (en) Ship hull
EP2861488A1 (en) Off-shore installation vessel, method of operating an off-shore installation vessel
RU2761360C1 (en) Forward end of ship hull
RU2595094C1 (en) Bulwark
JP5028000B2 (en) Ship
RU2748811C2 (en) Ship wing-mounted system
CN102717865A (en) Triple-hulled vessel with irregular stem

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20191226