RU2723200C1

RU2723200C1 - Planing ship hull

Info

Publication number: RU2723200C1
Application number: RU2019140760A
Authority: RU
Inventors: Геннадий Алексеевич Павлов
Original assignee: Геннадий Алексеевич Павлов
Priority date: 2019-12-09
Filing date: 2019-12-09
Publication date: 2020-06-09

Abstract

FIELD: shipbuilding.SUBSTANCE: invention relates to shipbuilding, particularly, to design of planing vessels. Ship hull (SH) has bottom with side luffs and nasal extremity, beads of which are equipped, each, two luffs: upper, rising at the stem to the level of the SH upper deck, and lower SH located above the standing waterline in the immediate vicinity of it with inclination to the SH waterline plane towards the SH nose. Side boards of SH nose are equipped with flat sections adjoining its lower luffs from above with low inclination to SH waterline plane in both longitudinal and transverse SH directions. Ship hull can be equipped with a bottom recess for formation in it during movement of an artificial gas cavern, a nose hydraulic propeller located in the area of transverse cutting, limiting the bottom recess on the SH nose, and side sponsons in aft part of SH with located in them fodder hydraulic propulsors. Deck sides of onboard sponsons can also be made with low inclination to SH waterline plane in both longitudinal and transverse SH directions.EFFECT: technical result of the invention consists in improvement of operational performance of a planing vessel by increasing its propulsion and seaworthiness.9 cl, 4 dwg

Description

Сокращения, использованные в тексте описания изобретения и поясняющих его рисунках:Abbreviations used in the text of the description of the invention and explanatory drawings:

ГС - глиссирующее судно;GS - planing vessel;

СГК - судно на газовой каверне;SGK - a vessel in a gas cavity;

КС - корпус судна;KS - hull;

ОП - основная плоскость;OP - the main plane;

ДП - диаметральная плоскость;DP - diametrical plane;

ДВ - днищевая выемка;DV - bottom recess;

ИГК - искусственная газовая каверна;IGK - artificial gas cavity;

ЦВД - цилиндрическая вставка днища;CVP - cylindrical bottom insert;

СВЛ - стояночная ватерлиния;SVL - parking waterline;

ХВЛ - ходовая ватерлиния;HVL - running waterline;

КПД - коэффициент полезного действия;Efficiency - coefficient of performance;

Шп.- шпангоут (теоретический);Shp. - frame (theoretical);

Вл. - ватерлиния (теоретическая).Vl. - waterline (theoretical).

Изобретение относится к судостроению, в частности, к конструкции быстроходных судов, в том числе, глиссирующих судов (ГС) и судов на газовой каверне (СГК) с повышенной ходкостью и мореходностью.The invention relates to shipbuilding, in particular, to the design of high-speed vessels, including planing vessels (GS) and vessels in a gas cavity (SGK) with increased propulsion and seaworthiness.

Среди известных аналогов предлагаемого технического решения можно назвать следующие изобретения, содержащие некоторые существенные признаки, использованные полностью или частично, в неизменном или частично измененном виде, в предлагаемом изобретении.Among the known analogues of the proposed technical solution, the following inventions can be mentioned, containing some essential features used in whole or in part, in an unchanged or partially modified form, in the present invention.

Известна носовая оконечность корпуса водоизмещающего судна [1], снабженная бортовыми бульбовыми наделками с верхней и нижней плоскими поверхностями, параллельными основной плоскости (ОП) корпуса судна (КС), причем верхняя поверхность бульбовой наделки плавно сопряжена с обводами выше расположенной части носовой оконечности КС.Known bow tip of the hull of a displacement vessel [1], equipped with on-board bulb trim with upper and lower flat surfaces parallel to the main plane (OP) of the ship's hull (CS), and the upper surface of the bulb trim is smoothly mated with the contours above the located part of the bow of the COP.

Известен носовой бульб водоизмещающего КС [2], выступающий вперед за линию его форштевня, с расположенными над бульбом вогнутыми участками бортовых поверхностей носовой оконечности КС, нижние части которых образуют близкие к горизонтали поверхности, наклоненные в сторону бортов КС, то есть, от диаметральной плоскости (ДП) КС, и в сторону кормы КС. В качестве возможного варианта, упомянутые поверхности могут быть плоскими.Known bow bulb displacement KS [2], protruding forward beyond the line of its stem, with concave sections located above the bulb on the side surfaces of the nose of the KS, the lower parts of which form close to the horizontal surface, inclined towards the sides of the KS, that is, from the diametrical plane ( DP) KS, and towards the stern of the KS. Alternatively, said surfaces may be flat.

Известен КС [3], [4] с форштевнем, надводная часть которого имеет форму прямой линии: либо вертикальной, либо имеющий наклон к вертикали, в пределах 10°, в нос или в корму; и подводной частью - в виде бульба. При этом, точка пересечения прямой линии надводной части форштевня с криволинейным продольно-вертикальным контуром бульба находится рядом с наиболее выступающей вперед точкой указанного бульба. А острый угол притыкания к форштевню расположенных выше, в непосредственной близости от бульба, ватерлиний КС находится в пределах: 10°-20°.Known KS [3], [4] with a stem, the surface of which has the shape of a straight line: either vertical or tilted to a vertical, within 10 °, in the bow or in the stern; and the underwater part - in the form of a bulb. At the same time, the point of intersection of the straight line of the surface part of the stem with the curvilinear longitudinal-vertical contour of the bulb is located next to the most protruding point of the specified bulb. And the acute angle of contact with the stem located above, in the immediate vicinity of the bulb, the waterline KS is in the range: 10 ° -20 °.

Известна форма носовой оконечности водоизмещающего КС для работы в условиях интенсивного морского волнения [5], имеющего полные носовые обводы ниже конструктивной ватерлинии и носовое "заострение" ватерлиний КС выше его конструктивной ватерлинии. Борта носовой оконечности КС в его надводной части выполнены в виде симметричных относительно ДП КС поверхностей скоса бортов. Ватерлинии теоретического чертежа скошенных участков бортов носовой оконечности КС имеют вид параллельных между собой прямых линий, наклоненных к ДП КС под углом, не более 60°.A known shape of the nasal tip of a displacement CS for working in conditions of intense sea waves [5], having full nasal contours below the structural waterline and the nasal "pointed" waterline KS above its structural waterline. The sides of the nose of the COP in its surface are made in the form of bevel surfaces symmetrical with respect to the DP of the COP. The waterlines of the theoretical drawing of the beveled sections of the sides of the nasal extremity of the COP have the appearance of parallel straight lines parallel to each other, inclined to the CP of the COP at an angle of not more than 60 °.

Приведенные выше формы носовой оконечности КС [1]-[5], относительно эффективны с точки зрения повышения мореходности водоизмещающих судов. Однако, они в неизменном виде не приемлемы для быстроходных ГС, так как вступают в противоречие с основными принципами формообразования носовой оконечности его корпуса.The above forms of the nasal tip of the COP [1] - [5] are relatively effective in terms of increasing the seaworthiness of displacement vessels. However, in their unchanged form they are not acceptable for high-speed GS, since they contradict the basic principles of the shaping of the nasal extremity of its hull.

Известен пронизывающий волну таранообразный нос однокорпусного морского судна [6], [7], ограниченный сверху поверхностью, бортовые ветви шпангоутов которой снабжены вогнутыми участками, образованными, каждый, из соединенных между собой по дуге окружности нижней и верхней частей. При этом, нижние части вогнутых участков шпангоутов каждого борта КС имеют вид параллельных между собой прямых линий, расположенных в одной плоскости, наклоненной под острыми углами к ОП КС, как в сторону его носа, так и в сторону соответствующего борта. А их верхние части имеют вид плавных кривых линий, постепенно отклоняющихся, по мере приближения к палубе КС, от вертикали наружу в сторону соответствующего борта.Known for penetrating the wave, the ram-shaped bow of a single-hull marine vessel [6], [7], bounded above by a surface, the side branches of the frames of which are equipped with concave sections formed, each of which are connected to each other in an arc of a circle of the lower and upper parts. At the same time, the lower parts of the concave sections of the frames of each side of the COP have the appearance of parallel straight lines, located in the same plane, inclined at sharp angles to the OP of the COP, both towards its nose and toward the corresponding side. And their upper parts are in the form of smooth curved lines, gradually deviating, as they approach the deck of the CS, from the vertical outward to the side of the corresponding side.

Данное техническое решение относительно эффективно для снижения величины вертикальных перегрузок, возникающих вследствие слеминга при движении быстроходного судна "на волнении". Это способствует повышению его мореходности. Однако, ценой этого повышения является существенное увеличение площади смоченной поверхности КС, а, следовательно, сопротивления трения КС о воду и, как следствие, увеличение общего сопротивления движению судна "на волнении", то есть, понижение его ходкости.This technical solution is relatively effective for reducing the magnitude of the vertical overloads arising as a result of slamming during the movement of a high-speed vessel “on a wave”. This helps to increase its seaworthiness. However, the price of this increase is a significant increase in the area of the wetted surface of the CS, and, consequently, the friction resistance of the CS on water and, as a result, an increase in the overall resistance to the movement of the vessel “on waves”, that is, a decrease in its speed.

Известно СГК [8], [9], [10], имеющее корпус с бортовыми скулами, килеватое днище которого снабжено расширяющимися, по мере приближения к носу КС, бортовыми скегами и кормовым наклоненным в сторону транца участком днищевого свода между ними, ограничивающими собой днищевую выемку (ДВ) в КС для образования под днищем КС, в процессе его движения, искусственной газовой каверны (ИГК), заполненной сжатым атмосферным воздухом или отработанными газами главных двигателей СГК, за счет их принудительной подачи в ДВ.It is known SGK [8], [9], [10], which has a body with side cheekbones, the keel-shaped bottom of which is equipped with expanding (as it approaches the nose of the CS) side skegs and a stern section of the bottom arch inclined toward the transom, limiting the bottom extraction (LW) in the compressor station to form, under the bottom of the compressor station, during its movement, an artificial gas cavity (IGC) filled with compressed atmospheric air or exhaust gases of the main engines of the SGC, due to their forced supply to the engine.

Обводы КС данного СГК, благодаря "заострению" его ватерлиний в носовой оконечности, относительно благоприятны для снижения его волнового сопротивления. Однако, обусловленный упомянутым "заострением" ватерлиний характер кривизны батоксов поверхности днища перед ДВ не обеспечивает, в полной мере, благоприятные условия для образования ИГК максимально возможной длины, а следовательно, максимально возможного повышения ходкости СГК.The contours of the CS of this SGK, due to the "sharpening" of its waterlines in the nasal extremity, are relatively favorable for reducing its wave resistance. However, the nature of the curvature of the buttocks of the bottom surface in front of the DW due to the aforementioned “sharpening” of the waterlines does not provide fully favorable conditions for the formation of the IHC of the maximum possible length, and therefore, the maximum possible increase in the speed of the GHC.

Известен корпус СГК [11], [12], в форму которого, в дополнение к упомянутым выше конструктивным признакам, введена, так называемая, "цилиндрическая вставка днища" (ЦВД), имеющая в плане форму подковы, охватывающей ДВ со стороны носа и бортов КС, и ограниченная, в свою очередь, с этих же сторон, линией, эквидистантной, в направлении вдоль КС, срывообразующим кромкам бортовых скегов. При этом, днищевые ветви шпангоутов, проходящих через ЦВД КС слева и справа от нее, выполнены, каждая, в виде плавной кривой линии без слома на упомянутой эквидистанте, но с более интенсивным подъемом к соответствующей бортовой скуле, чем в пределах ЦВД.The body of the SGK [11], [12] is known, in the form of which, in addition to the above-mentioned structural features, the so-called "cylindrical bottom insert" (CVP) has been introduced, having a horseshoe-shaped plan covering the DW from the nose and sides KS, and limited, in turn, from the same sides, by a line equidistant, in the direction along the KS, to the tear-forming edges of the side skegs. At the same time, the bottom branches of the frames passing through the HPC KS to the left and to the right of it are each made in the form of a smooth curved line without breaking on the mentioned equidistant line, but with a more intense rise to the corresponding side cheekbone than within the CVP.

Введение в конструкцию корпуса СГК ЦВД позволяет разрешить упомянутое выше, [8], [9], [10], техническое противоречие и в полной мере обеспечить благоприятные условия для образования ИГК максимально возможной длины под днищем КС с максимально "заостренными" ватерлиниями его носовой оконечности. Это способствует одновременному снижению, как сопротивления трения, так и волнового сопротивления КС и, как следствие, общего сопротивления движению ГС в воде.The introduction of the CVC of the CVD into the design of the hull allows you to resolve the technical contradiction mentioned above, [8], [9], [10] and to fully ensure favorable conditions for the formation of the HCC of the maximum possible length under the bottom of the CS with the most "pointed" waterlines of its nasal extremity . This contributes to a simultaneous decrease in both the friction resistance and the wave resistance of the CS and, as a result, the overall resistance to the movement of the HS in water.

Известно СГК [13], в килеватом днище корпуса которого выполнена ДВ для образования в ней, в процессе движения судна, ИГК. Расположенная в носовой части КС вершина ДВ снабжена поперечным реданом и смонтированным в районе его расположения носовым гидравлическим движителем. В качестве такого движителя могут быть использованы, например: водометный движитель на основе осевого гидравлического насоса, или угловая поворотно-откидная колонка, или подвесной лодочный мотор. В случае использования угловой поворотно-откидной колонки или подвесного лодочного мотора в носовой части днищевого свода ДВ, непосредственно за поперечным реданом, может быть выполнена специальная ниша с габаритными размерами, обеспечивающими размещение в ней угловой поворотно-откидной колонки или подвесного лодочного мотора в отклоненном назад-вверх положении, при котором самые нижние точки их конструкций находятся не ниже линии киля, расположенной перед поперечным реданом носовой части КС.It is known SGK [13], in the keel bottom of the hull which is made DV for the formation in it, in the process of movement of the vessel, IGK. The DV top located in the bow of the CS is equipped with a transverse redan and a nasal hydraulic propulsion mounted in the region of its location. As such a propulsion device, for example, a water-jet propulsion device based on an axial hydraulic pump, or an angular swing-out column, or an outboard motor can be used. In the case of using an angular swivel column or outboard motor in the bow of the bottom roof of the DV, directly behind the transverse edging, a special niche can be made with overall dimensions that ensure that the angular swivel column or outboard motor is placed in it in a backward-deflected upward position, in which the lowest points of their structures are not lower than the keel line located in front of the transverse edan of the bow of the COP.

Применение гидравлического движителя, расположенного в носовой части КС, способствует еще большему повышению одновременно ходкости и мореходности СГК. При этом, ходкость возрастает за счет максимально возможного удлинения ИГК на всех скоростных режимах движения СГК благодаря тому, что она образуется обтекающими днище КС струями воды, ускоренными носовым гидравлическим движителем до скорости, значительно большей скорости движения самого судна. А мореходность возрастает благодаря тому, что носовой гидравлический движитель "съедает" часть воды набегающей на КС волны при движении СГК на волнении и, уменьшая, тем самым, ее высоту, способствует понижению величины вертикальных ускорений, вызываемых слемингом.The use of a hydraulic propulsion device located in the bow of the CS contributes to an even greater increase in the speed and seaworthiness of the SGK. At the same time, the propensity increases due to the maximum possible elongation of the IHC at all high-speed modes of movement of the SGC due to the fact that it is formed by stream of water flowing around the bottom of the CS, accelerated by the nose hydraulic propulsion to a speed significantly greater than the speed of the vessel itself. And seaworthiness increases due to the fact that the nasal hydraulic propulsion “eats” part of the water incident on the KS wave during the movement of the SGC on the wave and, thereby reducing its height, helps to reduce the magnitude of the vertical accelerations caused by slaming.

Однако, у вышеупомянутых СГК: [8]-[13], в отдельных случаях, а именно, при относительно высокой величине отношения длины корпуса к его ширине, поперечная остойчивость при движении "на волнении" может оказаться недостаточной.However, in the aforementioned SGK: [8] - [13], in some cases, namely, with a relatively high ratio of the length of the body to its width, the transverse stability during movement "on waves" may be insufficient.

Известно быстроходное судно [14] с V-образным, в поперечном сечении, днищем, основной корпус которого снабжен бортовыми спонсонами, простирающимися вдоль всей кормовой половины его длины. Транцы спонсонов являются продолжением транца основного КС, их палубы - продолжением палубы основного КС, а угол односторонней килеватости их днищевых поверхностей - такой же или меньше, чем у днищевой поверхности соответствующего борта. Бортовые спонсоны выполнены сужающимися в сторону носа КС, по ширине и высоте, вплоть до притыкания их бортовых поверхностей к соответствующему борту основного КС по расположенной в средней части КС выше конструктивной ватерлинии вертикальной линии.A high-speed vessel [14] with a V-shaped, in cross section, bottom, the main hull of which is equipped with onboard sponsons, extending along the entire stern half of its length, is known. Sponson transoms are a continuation of the transom of the main cop, their decks are a continuation of the deck of the main cop, and the angle of one-sided pitching of their bottom surfaces is the same or less than that of the bottom surface of the corresponding side. The side sponsons are made tapering towards the nose of the CS, in width and height, up to the abutment of their side surfaces to the corresponding side of the main CS along the vertical line in the middle of the CS above the structural waterline.

Применение бортовых спонсонов позволяет существенно повысить остойчивость быстроходного судна, что особенно важно при его эксплуатации "на волнении". Однако, ценой повышения мореходности такого судна является некоторое увеличение сопротивления его движению при всех ветро-волновых режимах его эксплуатации, то есть, понижение его ходкости.The use of onboard sponsons can significantly increase the stability of a high-speed vessel, which is especially important when operating it “on a rampage”. However, the price of increasing the seaworthiness of such a vessel is a slight increase in its resistance to movement under all wind-wave modes of operation, that is, a decrease in its propulsion.

Известно СГК [15], [16] с корпусом, имеющим бортовые скеги, ограничивающие собой ДВ для образования под его днищем в процессе движения судна ИГК. СГК оборудовано кормовыми гидравлическими движителями, смонтированными в водоводах, расположенных в бортовых скегах КС, для чего кормовые участки упомянутых бортовых скегов выполнены плавно расширяющимися у транца КС. При этом, водозаборники указанных водоводов расположены частично на днищевых поверхностях упомянутых бортовых скегов, а частично на соответствующих им бортах КС. Причем, бортовые приемные сечения водозаборников в 2-3 раза превышают, по площади, соответствующие им днищевые сечения.It is known SGK [15], [16] with a hull having side skegs that limit themselves to a DW for formation under its bottom during the movement of the IGC vessel. SGK is equipped with feed hydraulic propulsors mounted in water conduits located in the side skegs of the compressor station, for which the aft sections of the said side skegs are made smoothly expanding at the transom of the compressor station. At the same time, the intakes of these water conduits are located partially on the bottom surfaces of the above-mentioned side skegs, and partially on the sides of the COP. Moreover, the on-board receiving sections of the water intakes are 2-3 times higher, in area, than the corresponding bottom sections.

Данное техническое решение, с одной стороны, позволяет исключить попадание в области расположения рабочих колес кормовых гидравлических движителей судна газа из ИГК, а, с другой стороны, обеспечивает возможность эксплуатации судна на мелководье, так как снижает вероятность "присасывания" КС к дну водоема и нарушения экологических требований при его эксплуатации.This technical solution, on the one hand, eliminates the ingress of gas from the IHC into the stern hydraulic propellers of the vessel’s gas, and, on the other hand, makes it possible to operate the vessel in shallow water, as it reduces the likelihood of “suction” of the compressor station to the bottom of the reservoir and violation environmental requirements during its operation.

Наиболее близким, по наиболее существенным конструктивным признакам, к предлагаемому КС, является корпус ГС [17], который имеет V-образное днище, снабженное в средней и кормовой частях его длины бортовыми скулами, и носовую оконечность, борта которой снабжены, каждый, исходящими из одной расположенной в средней, по длине, части КС точки двумя скулами: верхней, поднимающейся, по мере приближения к форштевню КС, до уровня его верхней палубы, и нижней, расположенной выше стояночной ватерлинии (СВЛ) КС, в непосредственной близости от нее, с наклоном к плоскости ходовой ватерлинии (ХВЛ) КС в сторону его носа. При этом, теоретические линии бортовых ветвей шпангоутов носовой оконечности КС снабжены, каждая, расположенным между этими двумя скулами вогнутым участком, образованным из соединенных между собой, без слома, по дуге окружности, нижней и верхней частей. При этом, нижние части вогнутых участков упомянутых шпангоутов имеют вид параллельных между собой прямых линий, расположенных в одной плоскости, наклоненной под острыми углами, как к плоскости ХВЛ КС, в сторону его носа, так и к ОП КС, в сторону от его ДП. А их верхние части имеют вид плавных вогнутых кривых линий с касательными в точках их притыкания к верхней скуле, наклоненными к ОП КС под углами, большими, по их абсолютной величине, чем их прямолинейные нижние части. Часть носовой оконечности КС, расположенная ниже его нижней скулы, выдвинута вперед за линию форштевня выше расположенной части носовой оконечности с образованием таранообразного выступа, имеющего монотонно сужающиеся к носу ватерлинии и шпангоуты в виде очерченных прямыми или слабо выпуклыми кривыми линиями равнобедренных треугольников с направленной вниз вершиной, расположенной на килевой линии КС. Днище КС снабжено расширяющимися, по мере приближения к его носу, бортовыми скегами, ограничивающими собой ДВ для образования в ней, в процессе движения ГС, ИГК, а также расположенную перед ДВ ЦВД, имеющую, в плане, форму подковы, охватывающей ДВ со стороны носа и бортов КС, и ограниченную, в свою очередь, с этих же сторон линией, эквидистантной, в направлении вдоль КС, срывообразующим кромкам бортовых скегов. При этом, днищевые ветви шпангоутов, проходящих через ЦВД слева и справа от нее, выполнены, каждая, в виде плавной кривой линии, без слома на упомянутой эквидистанте, но с более интенсивным плавным подъемом к соответствующей бортовой скуле, чем в пределах ЦВД.The closest, according to the most essential structural features, to the proposed CS is the GS hull [17], which has a V-shaped bottom, equipped with side cheekbones in the middle and aft parts of its length, and a nasal extremity, the sides of which are provided, each coming from one point located in the middle, along the length, part of the CS, with two cheekbones: the upper one, rising, as it approaches the CS stem, to the level of its upper deck, and the lower one located above the parking waterline (SVL) of the CS, in the immediate vicinity of it, with inclination to the plane of the running waterline (CWL) of the CS towards his nose. In this case, the theoretical lines of the side branches of the frames of the nose of the COP are equipped, each, located between the two cheekbones with a concave section formed from interconnected, without breaking, along an arc of a circle, lower and upper parts. At the same time, the lower parts of the concave sections of the mentioned frames have the form of straight lines parallel to each other, located in the same plane, inclined at sharp angles, both to the CWL plane of the COP, to the side of its nose, and to the OP of the COP, away from its DP. And their upper parts are in the form of smooth concave curved lines with tangents at the points of their abutment to the upper cheekbone, inclined to the OP KS at angles larger in their absolute value than their rectilinear lower parts. A part of the nasal tip of the CS, located below its lower cheekbone, is pushed forward beyond the line of the stem above the located part of the nasal tip with the formation of a ram-shaped protrusion having waterlines monotonously tapering to the nose and frames in the form of straight, slightly convex curved downward straight isosceles triangles located on the keel line of the COP. The bottom of the CS is equipped with side skegs expanding as it approaches its nose, limiting the DW to form in it, during the movement of the GS, IHC, and also located in front of the CV of the CVD, having, in plan, a horseshoe shape that covers the DV from the side of the nose and sides of the KS, and limited, in turn, from the same sides by a line equidistant in the direction along the KS to the tear-forming edges of the side skegs. At the same time, the bottom branches of the frames passing through the CVP to the left and to the right of it are each made in the form of a smooth curved line, without breaking on the aforementioned equidistant line, but with a more intense smooth rise to the corresponding side cheekbone than within the CVP.

Благодаря введению в конструкцию рассматриваемого КС выдвинутого вперед за линию форштевня вышерасположенной части его носовой оконечности таранообразного выступа ее нижней части, ГС с данным корпусом приобретает повышенную мореходность. Это объясняется тем, что при движении "на волнении" таранообразный выступ его корпуса, с почти плоской горизонтальной верхней поверхностью, наклоненной к плоскости ХВЛ в сторону носа КС, с "заостренными" у форштевня ватерлиниями и у киля шпангоутами, легко без удара входит в набегающую волну и медленно, с большим сопротивлением своей, имеющей относительно большую площадь, верхней, близкой к плоской, поверхности, выходит из волны путем всплытия под действием дополнительной силы плавучести, приобретаемой носовой оконечностью КС, вследствие ее погружения в волну. Такой, условно выражаясь, инертный механизм реагирования КС на набегающую на него в процессе движения ГС волну способствует снижению величины вертикальных перегрузок, испытываемых КС при килевой и вертикальной качках, возникающих при его движении "на волнении". А сочетание данной особенности формы рассматриваемого корпуса ГС с наличием на его днище ДВ для образования в процессе его движения ИГК позволяет компенсировать увеличение площади смоченной поверхности носовой оконечности его корпуса при движении "на волнении", за счет более существенного уменьшения площади смоченной поверхности днища. Таким образом, снижение величин вертикальных перегрузок данного ГС, при его движении "на волнении", достигается без существенного увеличения сопротивления его движению в воде, по сравнению с сопротивлением аналогичного, по водоизмещению и суммарной мощности силовой установки, ГС с традиционными обводами его корпуса, то есть, без таранообразного выступа носовой оконечности и ДВ для образования в ней при движении ИГК.Due to the introduction into the design of the CS under consideration, the upper part of its nose end of the rammed protrusion of its lower part extended forward beyond the line of the stem, the GS with this body acquires increased seaworthiness. This is due to the fact that when moving “on a wave”, the taranoid protrusion of its body, with an almost flat horizontal upper surface, inclined to the CWL plane towards the nose of the CS, with waterlines and keel “pointed” at the stem, easily enters the oncoming without impact the wave and slowly, with its great resistance, having a relatively large area, upper, close to flat, surface, leaves the wave by surfacing under the action of the additional buoyancy force acquired by the nasal tip of the CS, due to its immersion in the wave. This, conditionally expressed, inert mechanism of the CS response to the wave incident on it during the HS movement helps to reduce the magnitude of the vertical overloads experienced by the CS during keel and vertical rolls that occur when it moves “on a wave”. And the combination of this feature of the shape of the considered body of the GS with the presence of a DW on its bottom for the formation of the IHC during its movement allows you to compensate for the increase in the area of the wetted surface of the nasal tip of its body when moving "on a wave" due to a more significant decrease in the area of the wetted bottom surface. Thus, a decrease in the vertical overloads of a given GS when it is moving “on a wave” is achieved without a significant increase in the resistance to its movement in water, compared with the resistance of a similar one in terms of displacement and total power of a power plant, a GS with traditional contours of its hull, then there is, without a ramming protrusion of the nasal extremity and DV for the formation in it during the movement of the IHC.

Целью данного изобретения является дальнейшее повышение эксплуатационных характеристик ГС за счет повышения его мореходности и понижения сопротивлении его движению "на волнении".The aim of this invention is to further increase the operational characteristics of the HS by increasing its seaworthiness and lowering its resistance to movement "on a wave."

Поставленная цель достигается тем, что в конструкцию корпуса ГС, с V-образным, в поперечном сечении, днищем, снабженным в средней и кормовой частях его длины бортовыми скулами, и носовой оконечностью, борта которой снабжены, каждый, исходящими из одной расположенной в средней, по длине, части КС точки двумя скулами: верхней, поднимающейся, по мере приближения к форштевню КС, до уровня его верхней палубы, и нижней, расположенной выше СВЛ КС, в непосредственной близости от нее, с наклоном к плоскости ХВЛ КС в сторону его носа; причем, теоретические линии бортовых ветвей шпангоутов носовой оконечности КС снабжены, каждая, расположенным между этими двумя скулами вогнутым участком, образованным из соединенных между собой, без слома, по дуге окружности, нижней и верхней частей, причем, нижние части вогнутых участков упомянутых шпангоутов имеют вид параллельных между собой прямых линий, расположенных в одной плоскости, наклоненной под острыми углами, как к плоскости ХВЛ КС, в сторону его носа, так и к ОП КС, в сторону от его ДП, а их верхние части имеют вид плавных вогнутых кривых линий с касательными в точках их притыкания к верхней скуле, наклоненными к ОП КС под углами, большими, по их абсолютной величине, чем их прямолинейные нижние части, введена новая совокупность следующих существенных отличительных признаков:This goal is achieved by the fact that in the construction of the hull, with a V-shaped, in cross section, a bottom, equipped with side cheekbones in the middle and aft parts of its length, and a nasal tip, the sides of which are provided, each coming from one located in the middle, along the length, part of the CS of the point, by two cheekbones: the upper one, rising, as it approaches the CS, to the level of its upper deck, and the lower, located above the SVL of the CS, in close proximity to it, with an inclination to the plane of the CVL of the CS in the direction of its nose ; moreover, the theoretical lines of the side branches of the frames of the nose of the COP are equipped, each, located between the two cheekbones with a concave section formed from interconnected, without breaking, along an arc of a circle, lower and upper parts, and the lower parts of the concave sections of the said frames have the form straight lines parallel to each other, located in the same plane, inclined at sharp angles, both to the CVL plane of the COP, towards its nose, and to the OP of the COP, away from its DP, and their upper parts are in the form of smooth concave curved lines with tangent at the points of their abutment to the upper cheekbone, inclined to the OP KS at angles greater in absolute value than their straight lower parts, a new set of the following significant distinguishing features has been introduced:

1) форштевень КС очерчен расположенной в его ДП единой плавной, без уступов, линией с вертикальным или близким к вертикальному прямолинейным участком, пересекающим СВЛ и ХВЛ КС;1) the CS stem is outlined by a single smooth, without steps, line with a vertical or close to vertical rectilinear section intersecting the SVL and CVL of the CS located in its DP;

2) вертикальная проекция на ОП КС линии нижней скулы каждого борта носовой оконечности КС имеет вид плавной кривой линии с выпуклостью наружу от ДП КС;2) the vertical projection on the OP KS of the line of the lower cheekbone of each side of the nasal extremity of the KS looks like a smooth curve of the line with a bulge outward from the DP KS;

3) линия, соединяющая точки перехода нижних прямолинейных частей вогнутых участков носовых шпангоутов каждого борта КС в их очерченные дугами окружностей части имеет вид прямой линии, соединяющей между собой точки притыкания линии нижней скулы на ее носовом конце к форштевню, а на кормовом конце - к верхней скуле;3) the line connecting the transition points of the lower rectilinear parts of the concave sections of the nasal frames of each side of the CS into their parts outlined by arcs of circles has the form of a straight line connecting the points of contact of the line of the lower cheekbone at its bow end to the stem and at the aft end to the upper cheekbone;

4) линия, соединяющая точки перехода верхних криволинейных частей вогнутых участков носовых шпангоутов каждого борта КС в их очерченные дугами окружностей части состоит из двух соединенных между собой без слома участков: носового, занимающего не более 1/3 ее длины и имеющего вид плавной вогнутой линии с выпуклостью в сторону ДП КС, приходящей своим носовым концом в точку притыкания линии нижней скулы к форштевню, и прямолинейного кормового участка, занимающего не менее 2/3 ее длины и приходящего своим кормовым концом в точку притыкания линии нижней скулы к линии верхней скулы;4) the line connecting the transition points of the upper curvilinear parts of the concave sections of the nose frames of each side of the CS to their parts defined by arcs of circles of circles consists of two sections interconnected without breaking: the nose, which occupies no more than 1/3 of its length and looks like a smooth concave line with bulge in the direction of the DP KS, coming with its nasal end to the point of abutment of the line of the lower cheekbone to the stem, and a straight feed section, occupying at least 2/3 of its length and coming with its aft end to the point of abutment of the line of the lower cheekbone to the line of the upper cheekbone;

5) полушироты точек притыкания верхних частей вогнутых участков теоретических линий бортовых ветвей шпангоутов носовой оконечности КС к его верхним скулам не превышают, по своей величине, полуширот точек притыкания их нижних частей к нижним скулам носовой оконечности КС;5) the half-latitude of the abutment points of the upper parts of the concave sections of the theoretical lines of the side branches of the frames of the nasal extremity of the COP to its upper cheekbones do not exceed, in magnitude, the half-latitude of the abutment points of their lower parts to the lower cheekbones of the nasal extremity of the COP;

6) теоретические линии участков бортовых ветвей шпангоутов носовой оконечности КС, расположенных ниже ее нижних скул в районе, по длине КС, от форштевня до точек притыкания упомянутых нижних скул к соответствующим бортовым скулам днища средней и кормовой частей КС, имеют вид линий, кривизна которых плавно изменяется, в зависимости от их расположения, по длине КС, от слегка вогнутых у самого форштевня КС до слегка выпуклых вблизи точек притыкания упомянутых нижних скул к соответствующим бортовым скулам днища средней и кормовой частей КС;6) the theoretical lines of the sections of the side branches of the frames of the nasal tip of the CS located below its lower cheekbones in the region along the length of the CS, from the stem to the butt points of the mentioned lower cheekbones to the corresponding side cheekbones of the bottom of the middle and stern parts of the CS, have the form of lines whose curvature is smooth varies, depending on their location, along the length of the COP, from slightly concave at the very stem of the COP to slightly convex near the abutment points of the lower cheekbones to the corresponding side cheekbones of the bottom of the middle and stern parts of the COP;

7) углы наклона плоских поверхностей, образованных нижними прямолинейными частями вогнутых участков шпангоутов обоих бортов носовой оконечности КС, к ОП КС в продольном и поперечном, относительно КС, направлениях выбраны из расчета, чтобы при прохождении КС сквозь волну расчетной высоты с расчетной скоростью движения ГС, на указанных плоских поверхностях образовывалась направленная вниз суммарная гидродинамическая сила, вертикальная составляющая которой имеет величину, приблизительно равную величине дополнительной силы плавучести, приобретаемой носовой оконечностью КС вследствие ее погружения в волну, или большей части этой величины.7) the inclination angles of the flat surfaces formed by the lower rectilinear parts of the concave sections of the frames of both sides of the nose of the CS to the CS in the longitudinal and transverse, relative to the CS, directions are selected from the calculation so that when the CS passes through the wave of the calculated height with the estimated speed of the GS, the total hydrodynamic force, a downward component of which has a value approximately equal to the value of the additional buoyancy force acquired by the nasal tip of the CS due to its immersion in the wave, or most of this value, was formed on these flat surfaces.

При этом, конструкция корпуса ГС может быть снабжена дополнительными существенными отличительными признаками:At the same time, the construction of the hull can be equipped with additional significant distinguishing features:

8) днище корпуса ГС может быть снабжено расширяющимися, по мере приближения к его носу, бортовыми скегами со срывообразующими кромками, заканчивающимися в носовой части КС поперечным реданом, а также кормовым участком днищевого свода между ними, наклоненным к ОП КС в сторону его транца, ограничивающими собой ДВ для образования в ней, в процессе движения ГС, ИГК, заполненной, атмосферным воздухом или отработанными газами главных двигателей ГС, путем их принудительной подачи в упомянутую ДВ;8) the bottom of the hull can be equipped with expanding, as it approaches its nose, side skegs with tear-forming edges ending in the bow of the cuspid transverse edan, as well as a stern section of the bottom vault between them, inclined toward the transverse cusp to the side of its transom, limiting a DV for the formation in it, in the process of moving the gas engine, the gas turbine engine, filled with atmospheric air or the exhaust gases of the main engines of the gas station, by forcing them into the said airway

9) днище корпуса ГС может быть снабжено расположенной перед ДВ ЦВД, имеющей в плане форму подковы, охватывающей ДВ со стороны носа и бортов КС и ограниченной, в свою очередь, с этих же сторон, линией, эквидистантной, в направлении вдоль КС, срывообразующим кромкам бортовых скегов, а линии днищевых ветвей шпангоутов, проходящие через ЦВД продолжаются без излома на упомянутой эквидистанте, слева и справа от нее, в виде плавных кривых линий с более интенсивным подъемом к бортовым скулам, чем в пределах ЦВД КС;9) the bottom of the hull of the main body can be equipped with a horseshoe shaped in front of the center of the interior, having a horseshoe in shape, covering the side of the side of the bow and sides of the bow and limited, in turn, from the same sides, by a line equidistant in the direction along the side of the bow, tearing edges side skegs, and the lines of the bottom branches of the frames passing through the CVP continue without a kink on the aforementioned equidistant, to the left and to the right of it, in the form of smooth curved lines with a more intense rise to the side cheekbones than within the CVC of the CS;

10) носовая часть корпуса ГС может быть снабжена гидравлическим движителем, установленным в районе поперечного редана, ограничивающего ДВ в нем со стороны носа КС, с приводом от носового главного двигателя;10) the bow of the hull of the main body can be equipped with a hydraulic propulsion device installed in the region of the transverse redan restricting the DW in it from the side of the nose of the KS, driven by the nose of the main engine;

11) в качестве гидравлического движителя носовая часть корпуса ГС может быть снабжена водометным движителем с щелевидным соплом, причем выпускное отверстие щелевидного сопла может быть расположено на вертикальной стенке поперечного редана, вплотную примыкать к внутренней поверхности наружной обшивки днища КС перед поперечным реданом, простираться на всю ее ширину и отстоять от поверхности днищевого свода ДВ на расстояние, исключающее возможность ее прилипания к поверхности днищевого свода ДВ;11) as a hydraulic propulsion, the nose of the hull can be equipped with a water jet with a slit-like nozzle, and the outlet of the slit-like nozzle can be located on the vertical wall of the transverse redan, adjacent to the inner surface of the outer skin of the bottom of the KS in front of the transverse redan, and extend all over it the width and defend from the surface of the bottom of the arch of the DW at a distance that excludes the possibility of its adhesion to the surface of the bottom of the arch of the DW;

12) кормовая часть корпуса ГС может быть снабжена симметричными относительно его ДП бортовыми спонсонами, транцы которых являются продолжением транца основного КС; линии притыкания днищевой и палубной поверхностей наружной обшивки каждого бортового спонсона к поверхности соответствующего борта основного КС, а также теоретические линии пересечения бортовой поверхности упомянутого спонсона с палубной и днищевой поверхностями его наружной обшивки могут быть выполнены в виде плавных пространственных кривых линий, сходящихся в носовой оконечности бортового спонсона в точке, лежащей на поверхности наружной обшивки соответствующего борта основного КС, расположенной выше СВЛ КС, в непосредственной близости от нее;12) the aft part of the hull of the GS can be equipped with onboard sponsons symmetrical with respect to its DP, the transoms of which are a continuation of the transom of the main CS; the abutment lines of the bottom and deck surfaces of the outer skin of each side sponson to the surface of the corresponding side of the main CS, as well as the theoretical lines of intersection of the side surface of the sponson with the deck and bottom surfaces of its outer skin can be made in the form of smooth spatial curved lines converging in the fore end of the side sponson at a point lying on the surface of the outer skin of the corresponding side of the main aircraft located above the SVL aircraft in the immediate vicinity of it;

13) палубная поверхность наружной обшивки каждого бортового спонсона корпуса ГС может быть выполнена плоской, наклоненной под острыми углами как к ХВЛ КС в сторону его носа, так и к ОП КС в сторону от его ДП; причем, углы наклона плоской палубной поверхности каждого спонсона к ОП КС в продольном и поперечном, относительно КС, направлениях могут быть выбраны из расчета, чтобы при прохождении КС сквозь волну расчетной высоты с расчетной скоростью движения ГС, на указанных плоских поверхностях обоих спонсонов образовывалась направленная вниз суммарная гидродинамическая сила, вертикальная составляющая которой имеет величину, равную величине дополнительной силы плавучести, приобретаемой кормовой частью КС вследствие погружения ее в волну, или большей части этой величины;13) the deck surface of the outer skin of each side sponson of the hull can be made flat, tilted at acute angles to both the CWL of the CS in the direction of its nose, and to the OP of the CS in the direction from its DP; moreover, the angles of inclination of the flat deck surface of each sponson to the OP of the CS in the longitudinal and transverse, relative to the CS, directions can be selected from the calculation so that when the CS passes through the wave of the calculated height with the estimated speed of the GS, a downward direction is formed on these flat surfaces of both sponsons the total hydrodynamic force, the vertical component of which has a value equal to the value of the additional buoyancy force acquired by the stern of the CS due to its immersion in the wave, or most of this value;

14) в бортовых спонсонах корпуса ГС могут быть размещены кормовые гидравлические движители с приводом от кормовых главных двигателей;14) fodder hydraulic propulsors driven by aft main engines can be placed in the onboard sponsons of the hull of the GS;

15) в качестве кормовых гидравлических движителей в бортовых спонсонах корпуса ГС могут быть размещены водометные движители;15) as feed hydraulic propulsors, water-propelled propulsors may be placed in the onboard sponsons of the hull;

16) кормовые водометные движители ГС могут быть снабжены водозаборниками, выполненными, каждый, в виде единого выреза, расположенного частично в днище, и частично в борту соответствующего бортового спонсона КС;16) the fodder water-jet propulsion engines of the GS can be equipped with water intakes, each made in the form of a single cutout, located partially in the bottom and partially on board the corresponding onboard sponsor of the CS;

17) корпус ГС весь или, по крайней мере, его части с наиболее сложными для изготовления из металла формами, могут быть выполнены из полимерного композиционного материала.17) the entire body of the GS, or at least its parts with the most difficult forms for manufacturing from metal, can be made of a polymer composite material.

Новая совокупность существенных отличительных признаков предлагаемой конструкции корпуса ГС обеспечивает повышение эксплуатационных характеристик ГС путем повышения его ходкости и мореходности.A new set of essential distinguishing features of the proposed design of the hull hull provides an increase in the operational characteristics of the hs by increasing its speed and seaworthiness.

Благодаря введению признака №1, обеспечивается возможность уменьшения общей длины КС без ущерба его вместимости: грузовой или пассажирской. Это способствует минимизации величины сопротивления его движению, а. следовательно, повышению его ходкости.Thanks to the introduction of feature No. 1, it is possible to reduce the total length of the CS without affecting its capacity: freight or passenger. This helps minimize the value of resistance to its movement, as well. therefore, increasing its speed.

Благодаря введению признаков: №: 2, 3, обеспечивается образование нижних плоских частей вогнутых участков бортовых поверхностей, расположенных непосредственно над нижними скулами носовой оконечности КС с требуемой общей площадью их проекции на ОП КС. Это, с учетом того, что нижние скулы носовой оконечности КС имеют наклон к плоскости ХВЛ КС, в сторону его носа, позволяет получить требуемую величину направленной вниз вертикальной составляющей общей гидродинамической силы воздействия набегающей на КС волны при движении ГС "на волнении", что, в свою очередь, препятствует всплытию носовой оконечности КС на волну и, тем самым, способствует снижению величины вертикальных ускорений, возникающих при слеминге в процессе движения ГС "на волнении". Это повышает мореходность предлагаемого КС.Thanks to the introduction of signs: No: 2, 3, the formation of the lower flat parts of the concave sections of the side surfaces located directly above the lower cheekbones of the nasal tip of the COP with the required total projection area on the OP of the COP is ensured. This, taking into account the fact that the lower cheekbones of the nasal extremity of the CS have an inclination towards the CVL plane of the CS, in the direction of its nose, it allows to obtain the required value of the downward vertical component of the total hydrodynamic force of the wave incident on the CS when the GS moves “on a wave”, which in turn, it prevents the nose end of the SC from rising to the wave and, thereby, helps to reduce the magnitude of the vertical accelerations that occur during slamming during the movement of the head "on a wave". This increases the seaworthiness of the proposed COP.

Благодаря введению признака №4, обеспечивается оптимальная величина угла отклонения от ДП КС потока воды, набегающей на КС волны, отбрасываемой его носовой оконечностью в стороны и назад от КС. Это способствует минимизации гидродинамического сопротивления движению ГС "на волнении", и, следовательно, повышению его ходкости.Thanks to the introduction of feature No. 4, the optimal value of the angle of deviation from the CS of the CS of the flow of water incident on the CS of the wave, which is thrown by its nasal tip to the sides and back from the CS, is ensured. This helps to minimize hydrodynamic resistance to the motion of the GS "on a wave", and, consequently, increase its speed.

Благодаря введению признака №5, общая площадь проекций на ОП КС верхних частей вогнутых участков бортовых поверхностей КС, расположенных непосредственно под верхними скулами его носовой оконечности, оказывается меньшей, чем общая площадь проекций на ОП КС нижних частей вогнутых участков бортовых поверхностей КС, расположенных непосредственно над нижними скулами его носовой оконечности. Если к этому добавить, что средняя величина угла наклона к ОП КС верхних частей вогнутых участков бортовых поверхностей КС, расположенных между верхними и нижними скулами носовой оконечности КС, больше, чем средняя величина угла наклона к ОП КС их нижних частей, то становится очевидным, что при движении ГС "на волнении" с предельной расчетной высотой волны (примерно равной высоте над ОП КС верхней скулы в районе форштевня КС) вертикальная составляющая равнодействующей гидродинамических сил воздействия набегающей на КС волны будет направлена вниз. Это будет препятствовать всплытию носовой оконечности КС на волну и, тем самым, способствовать снижению величины вертикальных ускорений, возникающих при слеминге в процессе движения ГС "на волнении", что повышает мореходность предлагаемого КС.Due to the introduction of feature No. 5, the total projection area on the open air base of the upper parts of the concave portions of the flanks of the aircrafts located directly below the upper cheekbones of its nasal tip is smaller than the total projection area on the open air line of the lower parts of the concave sections of the concave portions of the flange surfaces located directly above lower cheekbones of his nasal extremity. If we add to this that the average value of the angle of inclination to the COP of the upper parts of the concave sections of the side surfaces of the COP located between the upper and lower cheekbones of the nasal tip of the COP is greater than the average angle of inclination to the OP of the COP of their lower parts, it becomes obvious that during the motion of the GS “on a wave” with the maximum design wave height (approximately equal to the height above the CS of the upper cheekbone in the region of the CS stem), the vertical component of the resultant hydrodynamic forces of the impact of the wave incident on the CS will be directed downward. This will prevent the nasal tip of the spacecraft from floating onto the wave and, thereby, contribute to a decrease in the magnitude of the vertical accelerations that occur during slaming during the movement of the spacecraft "on waves", which increases the seaworthiness of the proposed spacecraft.

Благодаря введению признака №6, обеспечивается максимально возможное "заострение" ватерлиний подводной части носовой оконечности КС, расположенных ниже ее нижних скул, и нижних участков шпангоутов носовой оконечности КС у его киля. Это способствует минимизации сопротивления вхождению носовой оконечности КС в волну, что, с учетом действия предыдущего признака, направленного на максимальное увеличение сопротивления всплытию носовой оконечности КС на волну, также способствует снижению величины вертикальных ускорений, возникающих при слеминге в процессе движения ГС "на волнении". Это также повышает мореходность предлагаемого КС.Thanks to the introduction of feature No. 6, the maximum possible “sharpening” of the waterlines of the underwater part of the nose of the COP located below its lower cheekbones and the lower sections of the frames of the nose of the COP at its keel is ensured. This helps minimize the resistance to the entry of the nasal tip of the CS into the wave, which, taking into account the action of the previous feature, aimed at maximizing the resistance to the ascent of the nose of the CS to the wave, also helps to reduce the magnitude of the vertical accelerations that occur when slamming in the process of moving the GS "on a wave". It also increases the seaworthiness of the proposed COP.

Благодаря введению признака №7, устанавливаются обобщенные геометрические параметры основных элементов формы носовой оконечности КС, способствующие существенному снижению величины вертикальных ускорений, возникающих при слеминге в процессе движения ГС "на волнении", что повышает мореходность предлагаемого КС.Thanks to the introduction of feature No. 7, generalized geometrical parameters of the main elements of the shape of the nose of the CS are established, which contribute to a significant reduction in the magnitude of the vertical accelerations that occur during slaming during the movement of the GS "on a wave", which increases the seaworthiness of the proposed CS.

Благодаря введению признаков №: 8, 9, обеспечивается существенное снижение буксировочного сопротивления ГС за счет значительного снижения площади смоченной поверхности предлагаемого КС в процессе его движения, что способствует повышению ходкости предлагаемого КС.Thanks to the introduction of signs No.: 8, 9, a significant decrease in the towing resistance of the HS is provided due to a significant decrease in the area of the wetted surface of the proposed CS in the process of its movement, which helps to increase the speed of the proposed CS.

Благодаря введению признака №10, обеспечивается повышение мореходности ГС, так как гидравлический движитель, установленный в носовой части КС частично "съедает" волну, набегающую на КС в процессе его движения на волнении и, тем самым, способствует снижению величины вертикальных ускорений, возникающих при слеминге. А в случае применения носового гидравлического движителя в дополнение к традиционным кормовым движителям возрастает энерговооруженность ГС, следствием которого является повышение эксплуатационной скорости его хода.Thanks to the introduction of feature No. 10, an increase in the seaworthiness of the GS is ensured, since a hydraulic propulsion device installed in the bow of the CS partially “eats” the wave incident on the CS in the process of its movement on the waves and, thereby, helps to reduce the magnitude of the vertical accelerations that occur when slaming . And in the case of the use of the bow hydraulic propulsion system, in addition to the traditional feed propulsion engines, the power supply of the fuel system increases, the result of which is an increase in the operational speed of its travel.

Благодаря введению признака №11, достигается повышение ходкости ГС, так как щелевидное сопло носового водометного движителя, занимающее всю ширину поперечного редана, обеспечивает покрытие его реактивной струей значительной части поверхности ДВ КС и исключает, тем самым, контакт большей части поверхности свода ДВ с водой при работающем носовом водомете при любой скорости движения ГС (в том числе при его разгоне), в отличие от других СГК (без водометного движителя с щелевидным соплом), у которых это достигается лишь при достижении ГС расчетной крейсерской скорости движения. Это также способствует повышению ходкости предлагаемого КС.Thanks to the introduction of feature No. 11, an increase in the speed of the GS is achieved, since the slit-like nozzle of the nasal water jet propulsion, which occupies the entire width of the transverse redan, provides a jet coating of a significant part of the surface of the CS of the CS and thereby eliminates the contact of most of the surface of the arch of the CS with water at a working nasal water cannon at any speed of the main engine (including its acceleration), in contrast to other SGK (without a water jet propulsion with a slit-like nozzle), in which this is achieved only when the main engine reaches the calculated cruising speed. This also helps to increase the speed of the proposed COP.

Благодаря введению признака №12, обеспечивается, во-первых, повышение поперечной остойчивости ГС, как статической, так и динамической, за счет существенного прироста восстанавливающего момента, возникающего при крене КС, вследствие погружения в воду дополнительного объема соответствующего бортового спонсона. Во-вторых, заявленный плавный характер обводов бортовых спонсонов не вызывает нежелательных возмущений обтекающих их струй воды при движении ГС, что позволяет исключить существенный прирост гидродинамического сопротивления этих выступающих частей его корпуса. Это способствует повышению мореходности ГС при минимальном повышении сопротивления его движения.Thanks to the introduction of feature No. 12, first of all, an increase in the transverse stability of the HS is ensured, both static and dynamic, due to a significant increase in the recovery moment that occurs during the roll of the CS due to immersion in the water of an additional volume of the corresponding onboard sponson. Secondly, the declared smooth nature of the contours of the side sponsons does not cause undesirable disturbances of the stream of water flowing around them during the movement of the horizontal well, which eliminates a significant increase in the hydrodynamic resistance of these protruding parts of its hull. This contributes to an increase in the seaworthiness of the HS with a minimum increase in the resistance to its movement.

Благодаря введению признака №13, устанавливаются обобщенные геометрические параметры основных элементов формы бортовых спонсонов КС, способствующие существенному снижению величины вертикальных ускорений, испытываемых кормовой оконечностью КС при движении ГС "на волнении", что повышает мореходность предлагаемого КС.Thanks to the introduction of feature No. 13, generalized geometric parameters of the main elements of the shape of the onboard sponsons of the CS are established, which contribute to a significant decrease in the magnitude of the vertical accelerations experienced by the stern tip of the CS when moving the GS "on a wave", which increases the seaworthiness of the proposed CS.

Благодаря введению признаков №: 14, 15, исключается вероятность засасывания газа, в процессе движения ГС, из ИГК в области рабочих колес кормовых гидравлических движителей. Это положительно сказывается, как на эффективности работы пропульсивного комплекса ГС, так и на эффективности использования на ГС ИГК, что, в конечном итоге, способствует повышению ходкости предлагаемого КС.Thanks to the introduction of signs No: 14, 15, the probability of gas suction during the movement of the horizontal well from the IHC in the area of the impellers of the stern hydraulic propellers is excluded. This positively affects both the efficiency of the propulsion system of the GS and the efficiency of use of the IHC on the GS, which ultimately helps increase the speed of the proposed CS.

Благодаря введению признаков №: 15, 16, обеспечивает возможность эксплуатации ГС на мелководье, так как снижает вероятность "присасывания" КС к дну водоема и нарушения экологических требований при его эксплуатации.Thanks to the introduction of signs No.: 15, 16, it provides the possibility of operating the gas station in shallow water, as it reduces the likelihood of “suction” of the water heater to the bottom of the reservoir and violation of environmental requirements during its operation.

Благодаря введению признака №17, обеспечивается технологичность конструкции предлагаемого КС, так как применение полимерного композиционного материала для изготовления сложных по форме участков конструкции предлагаемого КС способствует снижению их трудоемкости при более высокой точности соблюдения их теоретических обводов. Это также способствует максимальному повышению всех эксплуатационных характеристик ГС.Thanks to the introduction of feature No. 17, the technological design of the proposed CS is ensured, since the use of a polymer composite material for the manufacture of complex shaped sections of the proposed CS contributes to the reduction of their complexity with higher accuracy of their theoretical contours. It also contributes to the maximum increase in all operational characteristics of the HS.

Для наглядности практической реализуемости рассматриваемого технического решения форма предлагаемого корпуса ГС проиллюстрирована эскизами быстроходного глиссирующего морского пассажирского катера прибрежного плавания вместимостью 32 чел., на которых схематически изображены наложенные друг на друга фрагменты проекций:For clarity, the practical feasibility of the considered technical solution, the shape of the proposed hull is illustrated by sketches of a high-speed planing sea passenger coastal boat with a capacity of 32 people, which schematically depict overlapping projection fragments:

фиг. 1 - чертежа общего расположения ГС "Продольный разрез" и теоретического чертежа КС "Бок";FIG. 1 is a drawing of a general arrangement of a longitudinal section horizontal seam and a theoretical drawing of a Bok CS;

фиг. 2 - чертежа общего расположения ГС "План палубы" и теоретического чертежа КС "Полуширота";FIG. 2 - a drawing of the general arrangement of the GS "Deck Plan" and the theoretical drawing of the CS "Half Latitude";

фиг. 3 - чертежа общего вида ГС "Вид с кормы" и теоретического чертежа КС "Корпус".FIG. 3 - drawing of the general view of the GS "View from the stern" and the theoretical drawing of the CS "Corps".

На фиг. 4 изображен фрагмент проекции теоретического чертежа КС "Корпус".In FIG. 4 shows a fragment of the projection of the theoretical drawing of the CS "Corps".

Предлагаемый корпус ГС (см. фиг.: 1-3) имеет V-образное, в поперечном сечении, днище 1, снабженное в средней и кормовой частях его длины бортовыми скулами 2. Борта носовой оконечности КС снабжены, каждый, исходящими из одной расположенной в средней, по длине, части КС точки 3 (см. фиг. 1) двумя скулами: верхней 4, поднимающейся, по мере приближения к форштевню 5 КС, до уровня его верхней палубы 6, и нижней 7, расположенной выше СВЛ КС, в непосредственной близости от нее, с наклоном к плоскости ХВЛ КС в сторону его носа.The proposed body of the GS (see Fig.: 1-3) has a V-shaped, in cross-section, bottom 1, equipped with side cheekbones in the middle and aft parts of its length 2. The sides of the bow of the nose are equipped, each, coming from one located in the middle, along the length, part of the COP of point 3 (see Fig. 1) by two cheekbones: the top 4, rising, as it approaches the stern 5 of the COP, to the level of its upper deck 6, and the bottom 7, located above the SVL of the CS, in the immediate proximity to it, with an inclination to the plane of the CVL COP in the direction of his nose.

Теоретические линии бортовых ветвей шпангоутов носовой оконечности КС снабжены, каждая, расположенным между этими двумя скулами: 4, 7, вогнутым участком, образованным из соединенных между собой без слома по дуге окружности 8 (см. фиг. 3), нижней 9 и верхней 10 частей. При этом, нижние части 9 вогнутых участков упомянутых шпангоутов имеют вид параллельных между собой прямых линий, расположенных в одной плоскости 11, наклоненной под острыми углами, как к плоскости ХВЛ КС, в сторону его носа, так и к ОП КС, в сторону его соответствующего борта. А их верхние части 10 имеют вид плавных вогнутых кривых линий с касательными в точках 12 их притыкания к верхней скуле 4, наклоненными к ОП КС под углами, большими, по их абсолютной величине, чем их прямолинейные нижние части 9.The theoretical lines of the side branches of the frames of the nose of the COP are equipped, each located between these two cheekbones: 4, 7, with a concave section formed of interconnected without breaking along the arc of circle 8 (see Fig. 3), lower 9 and upper 10 parts . Moreover, the lower parts 9 of the concave sections of the said frames are in the form of straight lines parallel to each other, located in the same plane 11, inclined at sharp angles, both to the plane of the HVL KS, to the side of its nose, and to the OP KS, in the direction of its corresponding side. And their upper parts 10 are in the form of smooth concave curved lines with tangents at points 12 of their abutment to the upper cheekbone 4, inclined to the OP KS at angles larger in absolute value than their rectilinear lower parts 9.

Форштевень 5 КС (см. фиг. 1) очерчен расположенной в его ДП единой плавной, без уступов, линией с вертикальным или близким к вертикальному прямолинейным участком, пересекающим СВЛ и ХВЛ КС.The stem of 5 CS (see Fig. 1) is outlined by a single smooth, without steps, line with a vertical or close to vertical rectilinear section intersecting the SVL and CVL of the CS located in its DP.

Вертикальная проекция на ОП КС линии нижней скулы 7 (см. фиг. 2) каждого борта носовой оконечности КС имеет вид плавной кривой линии с выпуклостью наружу от ДП КС. Линия 13 (см. фиг.: 2, 3), соединяющая точки 14 перехода нижних прямолинейных частей 9 вогнутых участков носовых шпангоутов каждого борта КС в их очерченные дугами окружностей части 8 имеет вид прямой линии, соединяющей между собой точку 15 притыкания линии нижней скулы 7 на ее носовом конце к форштевню 5, и точку 3 притыкания линии нижней скулы 7 на ее кормовом конце к верхней скуле 4. Линия, соединяющая точки 16 перехода верхних криволинейных частей 10 вогнутых участков носовых шпангоутов каждого борта КС в их очерченные дугами окружностей части 8, имеет вид, плавной, без излома, линии, состоящей из двух участков: носового 17, занимающего не более 1/3 ее длины и имеющего вид плавной вогнутой линии с выпуклостью в сторону ДП КС, приходящей своим носовым концом в точку 15 притыкания линии нижней скулы 7 к форштевню 5 КС, и прямолинейного кормового участка 18, занимающего не менее 2/3 ее длины и приходящего своим кормовым концом в точку 3 притыкания линии нижней скулы 7 к линии верхней скулы 4.The vertical projection on the OP KS of the line of the lower cheekbone 7 (see Fig. 2) of each side of the nasal tip of the KS looks like a smooth curved line with a bulge outward from the DP KS. Line 13 (see Fig.: 2, 3) connecting the transition points 14 of the lower rectilinear parts 9 of the concave sections of the nose frames of each bead KS into their circumscribed circles 8 of the part 8 has the form of a straight line connecting the point 15 of the abutment line of the lower cheekbone 7 on its nose end to the stem 5, and the point of abutment 3 of the line of the lower cheekbone 7 on its aft end to the upper cheekbone 4. The line connecting the points 16 of the transition of the upper curved parts 10 of the concave sections of the nose frames of each side of the COP to their outlined circles of parts 8, has the appearance of a smooth, without kink, line consisting of two sections: nasal 17, occupying no more than 1/3 of its length and having the appearance of a smooth concave line with a bulge in the direction of the DP KS, which comes with its nasal end to the point of abutment 15 of the lower cheekbone line 7 to the stem 5 KS, and a straight feed section 18, occupying at least 2/3 of its length and coming with its feed end to point 3 of the junction of the line of the lower cheekbone 7 to the line of the upper cheekbones 4.

Полушироты точек 12 (см. фиг. 3) притыкания верхних частей 10 вогнутых участков теоретических линий бортовых ветвей шпангоутов носовой оконечности КС к ее верхним скулам 4 не превышают, по своей величине, полуширот точек 19 притыкания их нижних прямолинейных частей 9 к нижним скулам 7 носовой оконечности КС.The half-latitude of points 12 (see Fig. 3) of the abutment of the upper parts 10 of the concave sections of the theoretical lines of the side branches of the frames of the nasal extremity of the COP to its upper cheekbones 4 do not exceed, in magnitude, the half-latitude of the points 19 of the abutment of their lower rectilinear parts 9 to the lower cheekbones 7 of the nasal tip of the cop.

Теоретические линии участков 20 (см. фиг. 3) бортовых ветвей шпангоутов носовой оконечности КС, расположенных ниже ее нижних скул 7 в районе, по длине КС, от форштевня 5 до точек 21 притыкания упомянутых нижних скул 7 к соответствующим бортовым скулам 2 днища 1 средней и кормовой частей КС, имеют вид линий, кривизна которых плавно изменяется, в зависимости от их расположения, по длине КС, от слегка вогнутых у самого форштевня 5 КС до слегка выпуклых вблизи точек 21 притыкания к упомянутым нижним скулам 7 соответствующих бортовых скул 2 днища 1 средней и кормовой частей КС.The theoretical lines of sections 20 (see Fig. 3) of the side branches of the frames of the nasal tip of the CS located below its lower cheekbones 7 in the region along the length of the CS, from the stem 5 to the points of abutment of the mentioned lower cheekbones 7 to the corresponding side cheekbones 2 of the bottom 1 of the middle and stern parts of the KS, have the form of lines, the curvature of which varies smoothly, depending on their location, along the length of the KS, from slightly concave at the very stem of 5 KS to slightly convex near the points of abutment 21 to the mentioned lower cheekbones 7 of the corresponding side cheekbones 2 of the bottom 1 middle and aft parts of the COP.

Углы наклона плоских поверхностей 11, образованных нижними прямолинейными частями 9 вогнутых участков шпангоутов обоих бортов носовой оконечности КС, к ОП КС в продольном (см. фиг.: 1, 2) и поперечном (см. фиг. 3), относительно КС, направлениях выбраны из расчета, чтобы при прохождении КС сквозь волну расчетной высоты с расчетной скоростью движения ГС, на указанных плоских поверхностях 11 образовывалась направленная вниз суммарная гидродинамическая сила, вертикальная составляющая которой имеет величину, приблизительно равную величине дополнительной силы плавучести, приобретаемой носовой оконечностью КС вследствие ее погружения в волну, или большей части этой величины.The inclination angles of the flat surfaces 11 formed by the lower rectilinear parts 9 of the concave sections of the frames of both sides of the bow of the nose KS, to the OP KS in the longitudinal (see Fig.: 1, 2) and transverse (see Fig. 3), relative to the KS, the directions are selected from the calculation that, when the CS passes through the wave of the calculated height with the calculated velocity of the HS, on these flat surfaces 11 a downward hydrodynamic force is formed, the vertical component of which has a value approximately equal to the value of the additional buoyancy force acquired by the nose of the CS due to its immersion in wave, or most of this value.

Днище 1 корпуса ГС может быть снабжено расширяющимися, по мере приближения к его носу, бортовыми скегами 22 со срывообразующими кромками 23 (см. фиг.: 2, 4), заканчивающимися в носовой части КС поперечным реданом 24, а также кормовым участком 25 днищевого свода 26, расположенным между упомянутыми скегами 22, наклоненным к ОП КС (см. фиг. 1) в сторону его транца 27, ограничивающими собой ДВ для образования в ней, в процессе движения ГС, ИГК, заполненной, атмосферным воздухом или отработанными газами главных двигателей ГС, путем их принудительной подачи в упомянутую ДВ.The bottom 1 of the hull can be equipped with expanding, as it approaches its nose, side skegs 22 with tear-forming edges 23 (see Fig.: 2, 4), ending in the bow of the CS with a transverse edan 24, as well as a stern section 25 of the bottom vault 26, located between the mentioned skegs 22, inclined to the OP of the CS (see Fig. 1) in the direction of its transom 27, restricting the DW for the formation in it, during the movement of the main engine, the IHC, filled with atmospheric air or exhaust gases of the main engines of the main station , by their forced submission to the mentioned Far East.

Днище 1 корпуса ГС может быть снабжено расположенной перед ДВ ЦВД 28 (см. фиг. 2, 4), имеющей в плане форму подковы, охватывающей ДВ со стороны носа и бортов КС и ограниченной, в свою очередь, с этих же сторон, линией 29, эквидистантной, в направлении вдоль КС, срывообразующим кромкам 23 бортовых скегов 22. А линии днищевых ветвей 30 шпангоутов, проходящие через ЦВД 28 (см. фиг. 3, 4) продолжаются без излома на упомянутой эквидистанте 29, слева и справа от нее, в виде плавных кривых линий с более интенсивным подъемом к бортовым скулам 2, чем в пределах ЦВД 28 КС.The bottom 1 of the main body can be equipped with a horseshoe shaped in front of the DV CVP 28 (see Figs. 2, 4), having a horseshoe in plan view, covering the DW from the nose and sides of the CS and bounded, in turn, from the same sides, by line 29 , equidistant, in the direction along the CS, the tear-forming edges 23 of the side skegs 22. And the lines of the bottom branches 30 of the frames passing through the CVP 28 (see Figs. 3, 4) continue without kink on the said equidistant 29, to the left and to the right of it, in in the form of smooth curved lines with a more intense rise to the side cheekbones 2 than within the CVP 28 KS.

Корпус ГС может быть снабжен носовым гидравлическим движителем, с приводом от носового главного двигателя, установленного в районе поперечного редана 24, ограничивающего ДВ со стороны носа КС. В качестве такого движителя могут быть использованы, например: водометный движитель на основе осевого гидравлического насоса, или угловая поворотно-откидная колонка, или подвесной лодочный мотор (на эскизах не показаны). В случае использования угловой поворотно-откидной колонки или подвесного лодочного мотора в носовой части днищевого свода 26 ДВ, непосредственно за поперечным реданом 24, может быть выполнена специальная ниша (на эскизах не показана) с габаритными размерами, обеспечивающими размещение в ней угловой поворотно-откидной колонки или подвесного лодочного мотора в отклоненном назад-вверх положении, при котором самые нижние точки их конструкций находятся не ниже линии киля 31 (см. фиг. 1), расположенной перед поперечным реданом 24 носовой части КС [13].The hull of the GS can be equipped with a nasal hydraulic propulsion device, driven by the nasal main engine, installed in the region of the transverse redan 24, which limits the DW from the nose of the KS. As such a propulsion device, for example, a water-jet propulsion device based on an axial hydraulic pump, or an angular swing-out column, or an outboard motor (not shown in the sketches) can be used. In the case of using an angular swivel column or outboard motor in the bow of the bottom arch 26 DV, directly behind the transverse edging 24, a special niche (not shown in the sketches) with overall dimensions ensuring the placement of an angular swivel column in it or outboard motor in a position deflected back and up, in which the lowest points of their structures are not lower than the keel line 31 (see Fig. 1), located in front of the transverse redan 24 of the bow of the CS [13].

В качестве носового гидравлического движителя ГС может быть использован, также, водометный движитель, образованный двумя симметричными, по форме и расположению относительно ДП КС, центробежными гидравлическими насосами 32 (см. фиг. 2), приводящимися от одного носового главного двигателя 33. При этом, каждый центробежный насос 32 может быть снабжен щелевидным соплом 34 с выпускным отверстием 35, расположенным на вертикальной стенке поперечного редана 24, вплотную примыкающим к внутренней поверхности наружной обшивки днища 1 КС перед поперечным реданом 24, простирающимся на всю, соответствующую ему, половину ширины стенки поперечного редана 24 и отстоящим от поверхности днищевого свода 26 ДВ на расстояние, исключающее прилипание к нему реактивной струи водомета (см. фиг. 3).As a nasal hydraulic propulsion unit, a hydro-jet propulsion device formed by two centrifugal hydraulic pumps 32 (see FIG. 2), which are symmetrical in shape and arrangement relative to the DP KS, can be used, which are driven from one nose main engine 33. Moreover, each centrifugal pump 32 can be equipped with a slit-like nozzle 34 with an outlet 35 located on the vertical wall of the transverse redan 24, adjacent to the inner surface of the outer casing of the bottom of the COP before the transverse redan 24, which extends to its entire half of the width of the wall of the transverse redan 24 and spaced from the surface of the bottom arch 26 of the Far East by a distance excluding the adhesion of the jet of the water jet to it (see Fig. 3).

Кормовая часть корпуса ГС может быть снабжена (см. фиг. 1-3) симметричными относительно его ДП бортовыми спонсонами 36, транцы 37 которых являются продолжением транца 27 основного КС. Линии притыкания днищевой 38 и палубной 39 поверхностей наружной обшивки каждого бортового спонсона 36 к поверхности соответствующего борта основного КС, а также линии пересечения бортовой поверхности 40 бортового спонсона с палубной 39 и днищевой 38 поверхностями его наружной обшивки выполнены в виде плавных пространственных кривых линий, сходящихся в носовой оконечности бортового спонсона в точке 41, лежащей на поверхности наружной обшивки соответствующего борта основного КС, расположенной выше СВЛ КС, в непосредственной близости от нее. Палубная поверхность 39 наружной обшивки каждого бортового спонсона 36 выполнена плоской, наклоненной под острыми углами как к ХВЛ КС в сторону его носа, так и к ОП КС в сторону его борта 40. При этом, углы наклона плоской палубной поверхности 39 каждого бортового спонсона 36 к ОП КС в продольном и поперечном, относительно КС, направлениях выбраны из расчета, чтобы при прохождении КС сквозь волну расчетной высоты с расчетной скоростью движения ГС, на указанных плоских палубных поверхностях 39 обоих бортовых спонсонов 36 образовывалась направленная вниз суммарная гидродинамическая сила, вертикальная составляющая которой имеет величину, равную величине дополнительной силы плавучести, приобретаемой кормовой оконечностью КС вследствие погружения ее в волну, или большей части этой величины.The aft part of the hull can be equipped (see Fig. 1-3) symmetrical with respect to its DP onboard sponsons 36, transoms 37 of which are a continuation of transom 27 of the main CS. The abutment lines of the bottom 38 and deck 39 surfaces of the outer skin of each side sponson 36 to the surface of the corresponding side of the main CS, as well as the lines of intersection of the side surface 40 of the side sponson with deck 39 and bottom 38 of the outer skin are made in the form of smooth spatial curved lines converging in the nasal tip of the onboard sponson at point 41 lying on the surface of the outer skin of the corresponding side of the main CS located above the SVL CS in the immediate vicinity of it. The deck surface 39 of the outer skin of each side sponson 36 is made flat, inclined at acute angles to both the CWL KS in the direction of its bow and OP KS in the direction of its side 40. Moreover, the angles of inclination of the flat deck surface 39 of each side sponson 36 to The OP of the CS in the longitudinal and transverse, relative to the CS, directions are selected from the calculation so that when the CS passes through the wave of the calculated height with the estimated speed of the HS, on these flat deck surfaces 39 of both side sponsons 36 a downward hydrodynamic force is formed, the vertical component of which has a value equal to the value of the additional buoyancy force acquired by the stern end of the CS due to its immersion in the wave, or most of this value.

В бортовых спонсонах 36 корпуса ГС могут быть размещены кормовые гидравлические движители с приводом от кормовых главных двигателей 42. В качестве таких движителей могут быть использованы, например: глубоко погруженные гребные винты с пропущенными через днища 38 бортовых спонсонов 36 наклонными гребными валами, частично погруженные гребные винты с гребными валами, пропущенными через нижние части транцев 37 спонсонов 36, а также угловые поворотно-откидные колонки или подвесные лодочные моторы (на эскизах не показаны) [13].Aft hydraulic propellers driven by aft main engines 42 can be housed in the onboard sponsons 36 of the hull. For example, deep-immersed propellers with 38 inclined propellers 36 inclined propeller shafts passed through the bottoms of the propellers 36 can be used, and partially immersed propellers with propeller shafts passing through the lower parts of transoms 37 sponsons 36, as well as angular tilt-and-turn columns or outboard motors (not shown in the sketches) [13].

В качестве кормовых гидравлических движителей ГС, размещенных в бортовых спонсонах 36 его корпуса, могут быть использованы, также, водометные движители 43, в частности, снабженные водозаборниками 44, выполненными, каждый, в виде единого выреза, расположенного частично в днище 38, и частично в борту 40 соответствующего бортового спонсона 36 [15], [16].As fodder hydraulic propulsion units of the hydraulic system, located in the onboard sponsons 36 of its hull, water-jet propulsors 43 can also be used, in particular, equipped with water intakes 44, each made in the form of a single cutout located partially in the bottom 38 and partially in board 40 of the corresponding onboard sponson 36 [15], [16].

Изображенный на фиг.: 1-3 морской пассажирский катер имеет также ходовую рубку 45 и пассажирский салон 46, оборудованный креслами 47 и багажными полками 48. С целью защиты от волн и брызг открытый участок 49 палубы в корме катера оборудован защитным фальшбортом 50. Катер снабжен мачтовым устройством 51, оборудованным необходимыми навигационными приборами 52. Для удобства осуществления посадки и высадки пассажиров через бортовые входные двери 53 корпус катера снабжен бортовыми кринолинами 54. Перед бортовыми входными дверями 53 в обитаемые помещения: 45, 46, на корпусе катера установлены специальные кринолины 54.Depicted in FIG.: 1-3, a marine passenger boat also has a wheelhouse 45 and a passenger cabin 46, equipped with seats 47 and luggage racks 48. To protect against waves and splashes, the open deck section 49 in the stern of the boat is equipped with a protective bulwark 50. The boat is equipped with mast device 51, equipped with the necessary navigation devices 52. For the convenience of embarking and disembarking passengers through the side entrance doors 53, the hull of the boat is equipped with onboard crinolines 54. In front of the side entrance doors 53 into the inhabited premises: 45, 46, special crinolines 54 are installed on the boat hull.

При эксплуатации ГС на "тихой воде" его корпус работает следующим образом. Благодаря тому, что точка 15 (см. фиг. 1) притыкания линии нижней скулы 7 каждого борта носовой оконечности корпуса ГС к его форштевню 5 и точка 41, в которой притыкаются к соответствующему борту основного КС линии пересечения бортовой поверхности 40 каждого бортового спонсона 36 с его днищевой 38 и палубной 39 поверхностями, располагаются выше СВЛ КС и, тем более, выше его ХВЛ, плоские поверхности 11 (см. фиг.: 2, 3), образованные нижними прямолинейными частями 9 вогнутых участков носовых шпангоутов КС, и плоские палубные поверхности 39 бортовых спонсонов 36 КС в процессе движения ГС во взаимодействии КС с набегающим на него потоком воды не участвуют. Обтекание рассматриваемого КС происходит в соответствии с закономерностями, присущими гидродинамике обычных СГК.When operating the HW in "quiet water", its hull operates as follows. Due to the fact that the point 15 (see Fig. 1) of the abutment line of the lower cheekbone 7 of each side of the bow of the nose of the hull to its stem 5 and the point 41, in which the intersection line of the side surface 40 of each side sponson 36 s its bottom 38 and deck 39 surfaces, are located above the SVL KS and, all the more, above its CVL, flat surfaces 11 (see figures: 2, 3) formed by the lower rectilinear parts 9 of the concave sections of the bow frames of the KS, and flat deck surfaces 39 onboard sponsons of 36 CS in the process of moving the GS in the interaction of the CS with the incoming water flow are not involved. The flow around the considered CS occurs in accordance with the laws inherent in the hydrodynamics of ordinary GCS.

Благодаря показанной выше профилировке днища 1 КС и принудительной подаче в ДВ сжатого газа, в процессе движения предлагаемого корпуса ГС с расчетной скоростью на поверхности днищевого свода 26 ДВ (см. фиг. 2), расположенной кормовее поперечного редана 24 и срывообразующих кромок 23 бортовых скегов 22 КС, образуется устойчивая ИГК, замыкающаяся у самого транца 27 КС на кормовом наклонном участке 25 днищевого свода 26 ДВ. ИГК отделяет поверхность днищевого свода 26 ДВ от контакта с водой. Это значительно уменьшает площадь смоченной поверхности подводной части КС и за счет этого существенно снижает величину сопротивления движению ГС в воде.Due to the above profiling of the bottom 1 of the compressor station and the forced supply of compressed gas to the DW, during the movement of the proposed hull body with a calculated speed on the surface of the bottom arch 26 of the engine (see Fig. 2), located farther from the transverse edging 24 and tear-forming edges 23 of the side skegs 22 CS, a stable IHC is formed, which closes at the transom 27 CS in the aft inclined section of the 25th bottom arch 26 Far East. IHC separates the surface of the bottom vault of 26 DW from contact with water. This significantly reduces the area of the wetted surface of the underwater spacecraft and, due to this, significantly reduces the resistance to the movement of the watercraft in water.

Расположение кормовых движителей 43 ГС в бортовых спонсонах 36 КС обеспечивает надежную гарантию от попадания в зоны расположения рабочих колес упомянутых движителей газа из ИГК. Этому же способствует, в случае использования в качестве кормовых движителей водометов, и выполнение их водозаборников 44 (см. фиг.: 1, 2), в виде единых вырезов, выполненных частично в днищевой 38 и частично в бортовой 40 поверхностях бортовых спонсонов 36 КС. Это обеспечивает стабильную работу двигательно-движительного комплекса ГС с расчетным КПД.The location of the feed movers 43 GS in the onboard sponsons 36 CS provides a reliable guarantee against getting into the zones of the location of the impellers of the said propulsion engines of gas from the IHC. This is also facilitated by the use of water cannons as fodder propulsors and the implementation of their water intakes 44 (see Fig.: 1, 2), in the form of single cuts made partially in the bottom 38 and partially in the side 40 surfaces of the side sponsons 36 KS. This ensures the stable operation of the propulsion and propulsion system of the vehicle with the design efficiency.

ИГК, образующаяся при движении СГК под его днищем 1 за поперечным реданом 24, создает возможность применения на нем носового двигательно-движительного комплекса с движителем, установленным на поперечном редане 24. Это способствует не только существенному повышению энерговооруженности ГС, но и некоторых других важных эксплуатационных качеств ГС.The IHC, which is formed during the movement of the SGC under its bottom 1 behind the transverse redan 24, makes it possible to use the nose propulsion and propulsion system on it with the propulsion mounted on the transverse redan 24. This contributes not only to a significant increase in the power capacity of the main engine, but also to some other important operational qualities HS.

Важнейшим из них является повышение эффективности использования ИГК на разгонном участке движения СГК. Так как длина ИГК пропорциональна скорости обтекания днища КС потоком воды, то на разгонном участке, когда скорость движения ГС еще не достигла крейсерской величины, под днищем обычного СГК образуется относительно короткая ИГК и возникает, так называемый, "горб сопротивления" на кривой буксировочного сопротивления СГК. Применение носового движителя, установленного на поперечном редане 24, позволяет придать потоку воды, обтекающей днище СГК, относительно высокую скорость даже в самый начальный момент его движения при разгоне. Это, в свою очередь, позволяет получить ИГК с большей длиной и, таким образом, ликвидировать или, по крайней мере, существенно уменьшить величину упомянутого выше "горба сопротивления".The most important of them is to increase the efficiency of using the IHC on the accelerating section of the movement of the GHC. Since the length of the IHC is proportional to the velocity of the flow of water around the bottom of the CS, in the accelerating section, when the speed of the HS has not yet reached a cruising value, a relatively short IHC is formed under the bottom of the usual GCC and the so-called “hump of resistance” appears on the curve of the towing resistance of the GCC . The use of a nasal propulsion device mounted on the transverse rend 24, allows to give the flow of water flowing around the bottom of the SGK, a relatively high speed even at the very initial moment of its movement during acceleration. This, in turn, makes it possible to obtain an IHC with a longer length and, thus, eliminate or at least significantly reduce the value of the “hump of resistance” mentioned above.

Важными положительными эффектами применения носового движителя на СГК при его эксплуатации на "тихой воде" являются также: снижению величины волновой составляющей общего сопротивления движению СГК, а также существенное повышение его маневренности.Important positive effects of using the nasal propulsion device on the SGC during its operation in “quiet water” are also: a decrease in the wave component of the total resistance to the movement of the SGC, as well as a significant increase in its maneuverability.

При эксплуатации ГС "на волнении" его корпус работает следующим образом. Благодаря тому, что точка 15 (см. фиг. 1) притыкания линии нижней скулы 7 каждого борта носовой оконечности корпуса ГС к его форштевню 5 и точка 41, в которой притыкаются к соответствующему борту основного КС линии пересечения бортовой поверхности 40 каждого бортового спонсона 36 с его днищевой 38 и палубной 39 поверхностями, располагаются, хотя и выше ХВЛ КС, но в непосредственной близости от нее, плоские поверхности 11 (см. фиг.: 2, 3), образованные нижними прямолинейными частями 9 вогнутых участков носовых шпангоутов КС, и плоские палубные поверхности 39 бортовых спонсонов 36 КС в процессе движения ГС "на волнении" вступают во взаимодействии КС с набегающим на него потоком воды. При прохождении КС через набегающую волну на каждой из этих поверхностей, по причине их обратного наклона к плоскости ХВЛ КС, возникает гидродинамическая сила давления, направленная нормально к ней, то есть, почти вертикально вниз, вследствие малой величины упомянутых углов наклона. Эти силы препятствуют всплытию КС на волну и, таким образом, существенно снижают величину вертикальных ускорений, вызываемых килевой и вертикальной качками корпуса ГС при его движении "на волнении"When operating the GS "on a rampage," its hull operates as follows. Due to the fact that the point 15 (see Fig. 1) of the abutment line of the lower cheekbone 7 of each side of the bow of the nose of the hull to its stem 5 and the point 41, in which the intersection line of the side surface 40 of each side sponson 36 s its bottom 38 and deck 39 surfaces, located, although above the CW of the COP, but in the immediate vicinity of it, flat surfaces 11 (see Figs: 2, 3), formed by the lower rectilinear parts 9 of the concave sections of the nose frames of the COP, and flat deck surfaces of 39 side sponsons of 36 CS during the motion of the GS “on a wave” enter into interaction of the CS with the incoming water flow. When a CS passes through an incident wave on each of these surfaces, due to their reverse inclination to the plane of the CVL of the CS, a hydrodynamic pressure force arises directed normally to it, that is, almost vertically downward, due to the small value of the mentioned inclination angles. These forces prevent the CS from ascending to the wave and, thus, significantly reduce the magnitude of the vertical accelerations caused by the keel and vertical rolling of the GS body during its motion “on a wave”

Естественно, погружение дополнительных объемов КС в набегающую волну сопровождается соответствующим увеличением площади смоченной поверхности КС и, следовательно, соответствующим увеличением гидродинамического сопротивления его движению. Однако, это увеличенное гидродинамическое сопротивление движению КС предлагаемого ГС, в любом случае, остается меньшим, чем у аналогичного ГС без ИГК.Naturally, the immersion of additional volumes of CS in the incident wave is accompanied by a corresponding increase in the area of the wetted surface of the CS and, consequently, a corresponding increase in hydrodynamic resistance to its motion. However, this increased hydrodynamic resistance to the motion of the CS of the proposed GS, in any case, remains lower than that of a similar HS without an IHC.

Требуемые для уменьшения до приемлемого уровня величин вертикальных ускорений, вызываемых килевой и вертикальной качками корпуса ГС при движении "на волнении", величины площадей и углов наклона к плоскости ХВЛ КС указанных выше поверхностей 11, 39, в зависимости от особенностей формы КС и диапазона эксплуатационных скоростей движения ГС, могут быть установлены с помощью предварительного расчета и последующих испытаний масштабной модели КС в опытовом бассейне.The values of the vertical accelerations required by keel and vertical rolling of the hull of the GS when driving "on a wave", the areas and angles of inclination to the HVL plane of the CS of the above surfaces 11, 39, required to reduce to an acceptable level, depending on the features of the shape of the CS and the range of operating speeds the movements of the HW can be established by preliminary calculation and subsequent tests of the scale model of the HW in the experimental pool.

Использованные источникиUsed sources

1. Авт.св. СССР №910486. Носовая оконечность корпуса судна. МПК: В63В 1/06. Заявл. 16.05.1980. Опубл. 07.03.1982.1. Auto USSR No. 910486. The fore end of the hull. IPC: B63B 1/06. Claim 05/16/1980. Publ. 03/07/1982.

2. Патент Великобритании №1060017. Bow Bulb for Ships. МПК: B63D; B63B. Заявл. 27.08.1965. Опубл. 22.02.1967.2. UK patent No. 1060017. Bow Bulb for Ships. IPC: B63D; B63B Claim 08/27/1965. Publ. 02/22/1967.

3. Патент России №2514964. Способ создания и конструкция носового бульба. МПК: В63В 1/06. Заявл. 16.02.2010. Опубл. 10.05.2014.3. Patent of Russia No. 2514964. The method of creation and design of the nasal bulb. IPC: B63B 1/06. Claim 02.16.2010. Publ. 05/10/2014.

4. Международная заявка WO 2010/092560. Method and Arrangement of Bulbous Bow. МПК: B63B 1/06. Заявл. 16.02.2010. Опубл. 19.08.2010.4. International application WO 2010/092560. Method and Arrangement of Bulbous Bow. IPC: B63B 1/06. Claim 02.16.2010. Publ. 08/19/2010.

5. Патент России №2570511. Форма надводной части носовой оконечности судна для работы в условиях интенсивного морского волнения. МПК: В63В 1/06. Заявл. 28.11.2013. Опубл. 10.06.2015.5. Patent of Russia No. 2570511. The shape of the surface of the bow of the vessel to work in conditions of intense sea waves. IPC: B63B 1/06. Claim 11/28/2013. Publ. 06/10/2015.

6. Патент Канады №2359532. Monohull Wave Piercing Bow. МПК: B63B 1/32. Заявл. 27.09.2001. Опубл. 27.03.2003.6. Canadian patent No. 2359532. Monohull Wave Piercing Bow. IPC: B63B 1/32. Claim 09/27/2001. Publ. 03/27/2003.

7. Патентная заявка США №2003/0089290. Wave Piercing Bow of a Monohull Marine Craft. МПК: B63B 1/00. Заявл. 08.10.2002. Опубл. 15.05.2003.7. US Patent Application No. 2003/0089290. Wave Piercing Bow of a Monohull Marine Craft. IPC: B63B 1/00. Claim 10/08/2002. Publ. 05/15/2003.

8. Патент России №2041116. Быстроходное судно. МПК: В63В 1/38. Заявл. 08.09.1993. Опубл. 09.08.1995.8. Patent of Russia No. 2041116. Speedboat. IPC: B63B 1/38. Claim 09/08/1993. Publ. 08/09/1995.

9. Международная заявка WO 95/07210. High-speed Boat. МПК: В63В 1/38. Заявл. 18.11.1993. Опубл. 16.03.1995.9. International application WO 95/07210. High-speed Boat. IPC: B63B 1/38. Claim 11/18/1993. Publ. 03/16/1995.

10. Европейский патент ЕР 0667282. High-speed Boat. МПК: В63В 1/38. Заявл. 18.11.1993. Опубл. 09.06.1999.10. European patent EP 0667282. High-speed Boat. IPC: B63B 1/38. Claim 11/18/1993. Publ. 06/09/1999.

11. Патент России №2153998. Корпус быстроходного судна. МПК: В63В 1/38. Заявл. 27.05.1999. Опубл. 10.08.2000.11. Patent of Russia No. 2153998. Hull of a high-speed vessel. IPC: B63B 1/38. Claim 05/27/1999. Publ. 08/10/2000.

12. Патент Украины №33974. Корпус швидкохiдного судна. МПК: В63В 1/38. Заявл. 06.05.1999. Опубл. 15.02.2001.12. Patent of Ukraine No. 33974. Ship hull. IPC: B63B 1/38. Claim 05/06/1999. Publ. 02/15/2001.

13. Патент РФ №2610754. Быстроходное судно. МПК: В63В 1/38; В63В 1/34; В63Н 20/04; В63Н 11/00; В63Н 5/00. Заявл. 18.06.2015. Опубл. 15.02.2017.13. RF patent No. 2610754. Speedboat. IPC: B63V 1/38; B63B 1/34; B63H 20/04; B63H 11/00; B63H 5/00. Claim 06/18/2015. Publ. 02/15/2017.

14. Международная заявка WO 88/09283. High-speed Boat. МПК: В63В 1/18. Заявл. 25.05.1988. Опубл. 01.12.1988.14. International application WO 88/09283. High-speed Boat. IPC: B63V 1/18. Claim 05/25/1988. Publ. 12/01/1988.

15 Патент России №2381131. Судно на воздушной каверне с водометным движителем. МПК: В63В 1/38; В63Н 11/08. Заявл. 30.05.2008. Опубл. 10.02.2010.15 Russian Patent No. 2381131. A vessel in an air cavity with a water-jet propulsion. IPC: B63V 1/38; B63H 11/08. Claim 05/30/2008. Publ. 02/10/2010.

16. Патент России №2387569. Скоростное глиссирующее судно. МПК: В63В 1/18; В63Н 11/08; В63В 1/38. Заявл. 26.03.2008. Опубл. 27.04.2010.16. Patent of Russia No. 2387569. High-speed planing ship. IPC: B63V 1/18; B63H 11/08; B63B 1/38. Claim 03/26/2008. Publ. 04/27/2010.

17. Патент РФ №2324618. Корпус глиссирующего судна. МПК: В63В 1/18; В63В 1/38; В63В 1/40. Заявл. 11.08.2005. Опубл. 20.05.2008. (прототип).17. RF patent №2324618. The hull of the planing vessel. IPC: B63V 1/18; B63B 1/38; B63B 1/40. Claim 08/11/2005. Publ. 05/20/2008. (prototype).

Claims

1. The hull of a planing vessel with a V-shaped bottom in cross section, equipped with side cheekbones in the middle and aft parts of its length, and a bow end, the sides of which are equipped, each, originating from one point located in the middle along the length of the hull of the vessel with two cheekbones: the upper one, which rises as it approaches the stern hull to the level of its upper deck, and the lower one, located above the parking waterline of the vessel’s hull in close proximity to it, with a slope to the plane of the running waterline of the ship’s hull toward its bow; moreover, the theoretical lines of the side branches of the frames of the fore end of the ship’s hull are provided with each concave section located between these two cheekbones formed from the lower and upper parts connected to each other along an arc of a circle; moreover, the lower parts of the concave sections of the said frames are in the form of straight lines parallel to each other, located in the same plane, inclined at sharp angles both to the plane of the running line of the hull towards its bow and to the main plane of the hull towards its corresponding side, and their upper parts are in the form of smooth concave curved lines with tangents at the points of contact with the upper cheekbone, inclined to the main plane of the ship’s hull at angles larger in absolute value than their rectilinear lower parts, characterized in that the hull stem is outlined its diametrical plane as a single smooth, without ledges, line with a vertical or close to vertical straight line intersecting the parking and running water lines of the ship's hull; a vertical projection on the main plane of the hull of the line of the lower cheekbone of each side of the bow of the hull has a smooth curved line with a bulge outward from the diametrical plane of the hull; the line connecting the transition points of the lower rectilinear parts of the concave sections of the fore frames of each side of the ship's hull into their parts outlined by arcs of circles of the ship looks like a straight line connecting the abutment points of the line of the lower cheekbone at its bow end to the stem and at the stern end to the upper cheekbone; the line connecting the transition points of the upper curved parts of the concave sections of the bow frames of each side of the ship's hull into their parts outlined by arcs of circles of the vessel consists of two sections connected without interruption: the bow, which occupies no more than 1/3 of its length and looks like a smooth concave line with convexity towards the diametrical plane of the ship’s hull, coming with its fore end to the point of abutment of the line of the lower cheekbone to the stem, and a straight feed section, occupying at least 2/3 of its length and coming with its aft end to the point of abutment of the line of the lower cheekbone to the line of the upper cheekbone; the half-latitude of the abutment points of the upper parts of the concave sections of the theoretical lines of the side branches of the frames of the bow of the ship's hull to its upper cheekbones do not exceed the half-latitude of the contact points of their lower parts to the lower cheekbones of the bow of the ship's hull; The theoretical lines of the sections of the side branches of the frames of the bow of the ship’s hull located below its lower cheekbones in the area along the length of the ship’s hull, from the stem to the contact points of the lower cheekbones and the corresponding side cheekbones of the bottom of the middle and stern parts of the ship’s hull, have the form of lines whose curvature smoothly varies depending on their location along the length of the hull from slightly concave near the stem to slightly convex near the points of contact of the lower cheekbones with the corresponding side cheekbones of the bottom of the middle and stern parts of the hull; moreover, the angles of inclination of the flat surfaces formed by the lower rectilinear parts of the concave sections of the frames of both sides of the bow of the ship’s bow to the main plane of the ship’s hull in the longitudinal and transverse directions relative to the ship’s hull are selected from the calculation so that when the ship’s hull passes through the wave of the calculated height with the estimated speed the total hydrodynamic force, the vertical component of which has a value approximately equal to the value of the additional buoyancy force acquired by the bow tip of the ship’s hull due to its immersion in the wave, or most of this value, was formed on the indicated flat surfaces of the vessel.

2. The hull of the planing vessel according to claim 1, characterized in that its bottom with side cheekbones is equipped with side skegs expanding as it approaches its bow, with tearing edges ending in the bow of the ship's hull with a transverse edging, as well as a stern section of the bottom arch between them tilted to the main plane of the hull towards its transom, restricting itself to a recess in the bottom for the formation of an artificial gas cavity filled with atmospheric air or exhaust gases from the main engines of the vessel during the movement of the vessel by forcing them into the recess; the bottom of the ship’s hull is also equipped with a cylindrical bottom insert located in front of the recess in it, having a horseshoe in plan, covering the recess in the bottom from the bow and sides of the ship’s hull and bounded, in turn, from the same sides by a line equidistant in the direction along the ship’s hull tear-forming edges of side skegs; and the lines of the bottom branches of the frames passing through the cylindrical insert of the bottom continue without a kink on the aforementioned equidistant, to the left and to the right of it, in the form of smooth curved lines with a more intense rise to the side cheekbones than within the cylindrical insert of the bottom of the hull.

3. The hull of the planing vessel according to claim 2, characterized in that its bow is provided with a nasal hydraulic propulsion device driven by the nasal main engine, installed in the region of the transverse redan, which limits the recess in its bottom from the bow of the hull.

4. The hull of the planing vessel according to claim 3, characterized in that its bow is equipped with a water jet propulsion device with a slit-like nozzle, and the outlet of the slit-like nozzle is located on the vertical wall of the transverse edan, adjacent to the inner surface of the outer skin of the bottom of the ship’s hull in front of the transverse edan, it extends over its entire width and is separated from the surface of the bottom arch of the bottom recess by a distance that excludes the adhesion of the jet of the water cannon to it.

5. The hull of the planing vessel according to any one of paragraphs. 1-4, characterized in that the aft part of the hull is equipped with side sponsons symmetrical with respect to its diametrical plane, the transoms of which are a continuation of the transom of the main hull; the lines of abutment of the bottom and deck surfaces of the outer skin of each side sponson to the surface of the corresponding side of the main hull of the vessel, as well as the theoretical lines of intersection of the side surface of the sponson with the deck and bottom surfaces of its outer skin are made in the form of smooth spatial curves that converge in the bow of the side sponson at a point lying on the surface of the outer skin of the corresponding side of the main hull of the vessel located above the parking waterline of the hull in the immediate vicinity of it; the deck surface of the outer skin of each side sponson is made flat, inclined at acute angles both to the running water line of the ship's hull towards its bow and to the main plane of the hull away from its diametrical plane; moreover, the angles of inclination of the flat deck surface of each sponson to the main plane of the ship’s hull in the longitudinal and transverse directions relative to the diametrical plane of the ship’s hull are selected so that when the ship’s hull passes through a wave of design height with a design speed of the ship on these flat surfaces of both sponsons, a downward direction is formed the total hydrodynamic force, the vertical component of which has a value equal to the value of the additional buoyancy force acquired by the aft end of the ship's hull due to immersion in the wave, or most of this value.

6. The hull of the planing vessel according to claim 5, characterized in that in the side sponsons of its hull there are placed hydraulic feed propulsors driven by aft main engines.

7. The hull of the planing vessel according to claim 6, characterized in that as the hydraulic propulsors of the planing vessel, stern water-propelling propulsion devices are placed in its side sponsons.

8. The hull of the planing vessel according to claim 7, characterized in that the stern water-jet propulsion of the planing vessel is equipped with intakes made each in the form of a single cut-out, located partly on the bottom and partly on board the corresponding side sponson.

9. The hull of the planing vessel according to paragraphs. 1, 2 or 5, characterized in that all or at least parts of it with the most difficult forms for making from metal are made of a polymer composite material.