RU2802092C1 - Surface icebreaker - Google Patents
Surface icebreaker Download PDFInfo
- Publication number
- RU2802092C1 RU2802092C1 RU2023108985A RU2023108985A RU2802092C1 RU 2802092 C1 RU2802092 C1 RU 2802092C1 RU 2023108985 A RU2023108985 A RU 2023108985A RU 2023108985 A RU2023108985 A RU 2023108985A RU 2802092 C1 RU2802092 C1 RU 2802092C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- hull
- ship
- ice
- planar
- steps
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к области судостроения, в частности к изготовлению сложных корпусных конструкций кораблей и судов, и может использоваться для строительства боевых надводных кораблей высокой ледопроходимости класса ледокол.The invention relates to the field of shipbuilding, in particular to the manufacture of complex hull structures of ships and vessels, and can be used for the construction of combat surface ships of high icebreaking class icebreaker.
Из уровня техники известно техническое решение (ПМ № 183492), которое позволяет придать повышенные или даже ледокольные свойства для традиционных водоизмещающих корпусов. Оно реализовано в проекте «Помор» и имеет высокую эффективность по сравнению с корпусами гражданских ледоколов традиционных водоизмещающих корпусов без наделок в виде ледовых ступеней.A technical solution (PM No. 183492) is known from the prior art, which makes it possible to impart enhanced or even icebreaking properties to traditional displacement hulls. It was implemented in the Pomor project and has a high efficiency compared to the hulls of civilian icebreakers of traditional displacement hulls without attachments in the form of ice steps.
Также из уровня техники известна концепция (ИЗ № 2770817) планарных корпусов для широкого типа ряда классов боевых надводных кораблей, таких как малый ракетный корабль, корвет, фрегат, универсальный десантный корабль, авианосец. Данная концепция позволяет получить ряд технических преимуществ в эксплуатации на чистой воде (без льда), таких как высокая технологичность постройки (снижение сроков строительства, снижение цены строительства), высокая прочность корпусных конструкций от любых внешних воздействий (от штормовых, боевых, ледовых или их комбинаций одновременно), снижение качки в штормовую погоду (что хорошо как для авианосца - для взлета авиации, так и для кораблей охранения классов корвет-фрегат, так как это повышает их мореходность - то есть способность эффективно эксплуатироваться в штормовую погоду как по использованию вооружения, так и по ходовым качествам), снижение мощности главной энергетической установки глобально по подбору оборудования, так как оно подбирается на полную и максимальную скорость хода.Also known from the prior art is the concept (FROM No. 2770817) of planar hulls for a wide type of a number of classes of combat surface ships, such as a small missile ship, corvette, frigate, universal landing ship, aircraft carrier. This concept makes it possible to obtain a number of technical advantages in operation on clean water (without ice), such as high manufacturability of construction (reduction of construction time, reduction in construction costs), high strength of hull structures from any external influences (from storm, combat, ice or combinations thereof). at the same time), reducing pitching in stormy weather (which is good both for an aircraft carrier - for taking off aircraft, and for escort ships of the corvette-frigate class, as this increases their seaworthiness - that is, the ability to be effectively operated in stormy weather both in terms of the use of weapons and and in terms of driving performance), a decrease in the power of the main power plant is global in terms of the selection of equipment, since it is selected for full and maximum travel speed.
Недостатком технического решения прототипа является малое число заглубленных поверхностей корпусов и небольшая осадка таких судов, что характерно для возможности выхода на глиссирующие режимы для малых судов и катеров.The disadvantage of the technical solution of the prototype is a small number of buried surfaces of the hulls and a small draft of such vessels, which is typical for the possibility of entering planing modes for small vessels and boats.
Применение аналогичных подходов к проектированию корпусов крупных и сверхкрупных кораблей и судов позволяет сохранить тренд от геометрии скоростных судов со значительным ростом остойчивости судна и как следствие значительным снижением качки корабля, что позволит многократно улучшить эксплуатационные свойства таких кораблей, как авианосцы (АВ), универсальные десантные корабли (УДК) и большие десантные корабли (БДК).The use of similar approaches to the design of the hulls of large and super-large ships and vessels makes it possible to maintain the trend from the geometry of high-speed vessels with a significant increase in the stability of the vessel and, as a result, a significant decrease in the ship's roll, which will greatly improve the operational properties of such ships as aircraft carriers (AB), universal landing ships (UDK) and large landing ships (BDK).
Целью изобретения является устранение указанных недостатков, а именно увеличение ледопроходимости до показателей ледокола с помощью планарных конструкций (ступеней), которые позволяют ломать лед на альтернативных методах путем раздавливания.The aim of the invention is to eliminate these shortcomings, namely, to increase the ice-breaking capacity to that of an icebreaker using planar structures (steps) that allow breaking ice using alternative methods by crushing.
Техническая проблема, решаемая заявленным изобретением, заключается в повышении эффективности надводного судна. Технический результат заключается в увеличении ледопроходимости до показателей ледокола и повышении эксплуатационных свойств судов, выполненных на базе планарного корпуса (скоростные, маневренные качества) при движении во льдах.The technical problem solved by the claimed invention is to increase the efficiency of the surface vessel. The technical result consists in increasing the ice-breaking capacity to that of an icebreaker and improving the operational properties of ships made on the basis of a planar hull (speed, maneuverability) when moving in ice.
Указанный технический результат достигается тем, что ледокольный надводный корабль выполнен на базе планарного корпуса, состоящего из набора совокупностей планарных плоскостей корпусных конструкций наружной обшивки корпуса корабля, образующих тримаранную форму корпуса корабля, симметричную на оба борта, при этом дополнительно на по меньшей мере одном форштевне корабля выполнены симметрично относительно диаметральной плоскости корабля по меньшей мере две прямые ступени, где длина, ширина и высота ступени зависит от длины, ширины и осадки корабля, при этом указанные ступени расположены выше и ниже эксплуатационной ватерлинии.The specified technical result is achieved by the fact that the icebreaking surface ship is made on the basis of a planar hull, consisting of a set of planar planes of hull structures of the outer skin of the ship's hull, forming a trimaran shape of the ship's hull, symmetrical on both sides, while additionally on at least one stem of the ship at least two straight steps are made symmetrically relative to the ship's diametrical plane, where the length, width and height of the step depend on the length, width and draft of the ship, while these steps are located above and below the service waterline.
Дополнительная особенность заключается в том, что наклон ледокольных ступеней составляет от 25 до 10 градусов относительно эксплуатационной ватерлинии.An additional feature is that the inclination of the icebreaking steps is from 25 to 10 degrees relative to the operational waterline.
Изобретение поясняется чертежами, на которых:The invention is illustrated by drawings, in which:
Фиг. 1 показывает вид сбоку на носовую часть корабля согласно настоящему изобретению, где ступени выполнены на одном форштевне, где 1 - ступени, 2 - продольный разрез корабля (диаметральная плоскость корабля), 3 - лед, 4 - вода, 5 - ватерлиния.Fig. 1 shows a side view of the bow of the ship according to the present invention, where the steps are made on the same stem, where 1 is the steps, 2 is a longitudinal section of the ship (the diametrical plane of the ship), 3 is ice, 4 is water, 5 is the waterline.
Фиг. 2 показывает вид снизу на носовую часть корабля, содержащую четыре прямые ступени, согласно настоящему изобретению.Fig. 2 shows a bottom view of a ship's bow containing four straight stages according to the present invention.
Фиг. 3 показывает трехмерную модель корабля согласно настоящему изобретению, где ступени выполнены на каждом из трех форштевней.Fig. 3 shows a three-dimensional model of a ship according to the present invention, where steps are provided on each of the three stems.
На Фиг. 1 показана носовая часть надводного корабля (фрегата) по продольному разрезу, где корпус корабля выполнен на базе планарного корпуса, состоящего из набора совокупностей планарных плоскостей корпусных конструкций наружной обшивки корпуса корабля, образующих тримаранную форму корпуса корабля, симметричную на оба борта.On FIG. 1 shows the bow of a surface ship (frigate) along a longitudinal section, where the ship's hull is made on the basis of a planar hull, consisting of a set of planar planes of hull structures of the outer skin of the ship's hull, forming a trimaran shape of the ship's hull, symmetrical on both sides.
На Фиг. 1 и Фиг. 2 показана носовая часть надводного корабля (фрегата), который содержит один форштевень с выполненными симметрично относительно диаметральной плоскости корабля (планарному продольному разрезу) четырьмя прямыми ступенями (1). При этом указанные ступени (1) расположены выше и ниже ватерлинии (5) (эксплуатационной ватерлинии).On FIG. 1 and FIG. 2 shows the bow of a surface ship (frigate), which contains one stem with four straight steps (1) made symmetrically with respect to the center plane of the ship (planar longitudinal section). In this case, these stages (1) are located above and below the waterline (5) (operational waterline).
Методология определения размеров ступетей (1) для своего типа корабля выглядит следующим образом:The methodology for determining the size of steps (1) for your type of ship is as follows:
длина ледовой ступени: lст= 0,046 *L (м),ice step length: l st \u003d 0.046 * L (m),
ширина ледовой ступени: bст= 0,093*B (м),ice step width: b st \u003d 0.093 * B (m),
высота ледовой ступени: hст= T/n (м), гдеice step height: h st \u003d T / n (m), where
L - длина корабля при осадке по конструктивную ватерлинию, В - ширина корабля при осадке по конструктивную ватерлинию, Т - осадка корабля (заглубление корпуса, расстояние от воды до киля корабля).L is the length of the ship when drafted along the design waterline, B is the width of the ship when drafted along the design waterline, T is the draft of the ship (hull penetration, distance from the water to the ship's keel).
При этом количество ступеней n задается от 3 до 6 шт., тем самым высота ступени зависит от осадки и количества ледовых ступеней.In this case, the number of steps n is set from 3 to 6 pieces, thus the height of the step depends on the draft and the number of ice steps.
Скорость хода в ледокольном режиме: Vлед=0,4*V (уз).Speed in icebreaking mode: V ice \u003d 0.4 * V (knots).
Угол наклона ледовой ступени к основой плосткости (по дну корабля): alpha=((N/(D*Vлед))*3300,24)*(π/180)*1000 (град). The angle of inclination of the ice step to the base of the plane (along the bottom of the ship): alpha=((N/(D*V ice ))*3300.24)*(π/180)*1000 (deg).
Таким образом, толщина ломаемого льда будет определяться в соответствии со следующей формулой: t=hст*1,8 (м).Thus, the thickness of the broken ice will be determined in accordance with the following formula: t=h st *1.8 (m).
Данные формулы могут также иметь поправочные коэффициенты к идеологии самого типа корпуса корабля.These formulas can also have correction factors for the ideology of the ship's hull type itself.
Таблица с основными параметрами прототипа (проект «Помор») и двух классов кораблей согласно настоящему изобретению: фрегат и авианосец, приведена далее.A table with the main parameters of the prototype (project "Pomor") and two classes of ships according to the present invention: a frigate and an aircraft carrier, is given below.
Из приведенных выше сведеней очевидно, что длина, ширина и высота ступени (1) напрямую зависят от длины, ширины и осадки соответствующего типа корабля.From the above information, it is obvious that the length, width and height of the stage (1) directly depend on the length, width and draft of the corresponding type of ship.
Наклон ступеней (1) зависит от их количества и главных размерений корабля (судна), на которых они применяются, и составляет, как видно из приведенной таблицы, от 25,6 до 7,2 градусов.The slope of the steps (1) depends on their number and the main dimensions of the ship (vessel) on which they are used, and, as can be seen from the table, is from 25.6 to 7.2 degrees.
На Фиг. 3 показана трехмерная модель корабля (авианосец) согласно настоящему изобретению, где ступени (1) выполнены на каждом из трех форштевней.On FIG. 3 shows a three-dimensional model of the ship (aircraft carrier) according to the present invention, where steps (1) are made on each of the three stems.
Согласно настоящему изобретению ступени (1) выполняют из листовой стали с такой же толщиной листа, как и наружная обшивка. Кроме того, в местах расположения ступеней (1) во внутреннем корпусном насыщении применяют специальные дополнительные корпусные связи, которые обеспечивают прочность ступеней при их взаимодействии со льдом. Причем данные связи могут быть выполнены как неподвижными, так и с некоторым запасом под возможность амортизации при нагрузках от ломания льда.According to the present invention, the steps (1) are made of sheet steel with the same sheet thickness as the outer skin. In addition, at the locations of the steps (1) in the internal hull saturation, special additional hull connections are used, which ensure the strength of the steps when they interact with ice. Moreover, these connections can be made both fixed and with some margin for the possibility of depreciation under loads from breaking ice.
Место установки ледокольных ступеней (1) выбирается по ходу прямого движения корабля на бортах корпуса в районе осадки корабля по эксплуатационную ватерлинию с запасом вверх и вниз около 2-3 метров с таким расчетом, чтобы обеспечивать 3-5 ступенями ломание льда заданной толщины (от 1 до 4,5 метров) в зависимости от главных размещений, водоизмещения и мощности главной энергетической установки. То есть для кораблей и судов водоизмещение от 2000 до 5000 тонн - это около 2 метров, для кораблей водоизмещением от 10000 до 100000 тонн - это от 3 до 5 метров толщины льда по высоте.The place of installation of icebreaking steps (1) is selected in the course of the direct movement of the ship on the sides of the hull in the area of the draft of the ship along the operational waterline with a margin of up and down about 2-3 meters in such a way as to provide 3-5 steps for breaking ice of a given thickness (from 1 up to 4.5 meters) depending on the main placements, displacement and power of the main power plant. That is, for ships and ships with a displacement of 2,000 to 5,000 tons, this is about 2 meters; for ships with a displacement of 10,000 to 100,000 tons, this is from 3 to 5 meters of ice thickness in height.
Таким образом, сочетание двух конструкторских решений в более широком смысле, чем использование готового решения на кораблях близкого к прототипу водоизмещения для фрегатов класса «Помор» со ступенчатыми наделками, а именно применение параметрического подхода к выбору количества, габаритов и наклона ступеней, ломающих лед, позволит многокрасно повысить эффективность кораблей и судов с планарной геометрией корпуса в сопокупности с примененной к ней идеологии специальных ледовых ступеней.Thus, the combination of two design solutions in a broader sense than the use of a ready-made solution on ships of a displacement close to the prototype for Pomor-class frigates with stepped attachments, namely, the use of a parametric approach to choosing the number, dimensions and slope of ice-breaking steps, will allow greatly increase the efficiency of ships and vessels with a planar hull geometry in conjunction with the ideology of special ice steps applied to it.
Claims (2)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2802092C1 true RU2802092C1 (en) | 2023-08-22 |
Family
ID=
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2440345A (en) * | 1944-05-02 | 1948-04-27 | Neel Carr Baker | Aircraft carrier |
SU1207892A1 (en) * | 1983-11-09 | 1986-01-30 | Bukhovets Nikolaj P | Ice breaker hull |
EP0328720A1 (en) * | 1988-02-18 | 1989-08-23 | Thyssen Nordseewerke GmbH | Ice-breaking ship |
RU183492U1 (en) * | 2018-04-27 | 2018-09-24 | Юрий Арсентьевич Чашков | ICE-BREAKER WITH NOSE BYPASSES OF STEPS FOR FORMING DESTRUCTION OF ICE BY PRESSING |
RU2770817C1 (en) * | 2021-09-13 | 2022-04-22 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия им. Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова" | Planar hull of the ship, designed to accommodate the functional complexes of an aircraft carrier or amphibious transport ship |
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2440345A (en) * | 1944-05-02 | 1948-04-27 | Neel Carr Baker | Aircraft carrier |
SU1207892A1 (en) * | 1983-11-09 | 1986-01-30 | Bukhovets Nikolaj P | Ice breaker hull |
EP0328720A1 (en) * | 1988-02-18 | 1989-08-23 | Thyssen Nordseewerke GmbH | Ice-breaking ship |
RU183492U1 (en) * | 2018-04-27 | 2018-09-24 | Юрий Арсентьевич Чашков | ICE-BREAKER WITH NOSE BYPASSES OF STEPS FOR FORMING DESTRUCTION OF ICE BY PRESSING |
RU2770817C1 (en) * | 2021-09-13 | 2022-04-22 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия им. Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова" | Planar hull of the ship, designed to accommodate the functional complexes of an aircraft carrier or amphibious transport ship |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Dubrovsky et al. | Multi-hull ships | |
CN219077412U (en) | Ship body and deep V-shaped folded angle half-small waterplane double-body ship | |
CN103935463A (en) | Wave-absorbing M ship type line type used in warships and used for achieving high-speed shallow-draft | |
CN105836079A (en) | Triangular-section power draft-increase ballast-free semi-submersible conveying ship | |
CN103770903A (en) | Wave absorbing type wave piercing yacht | |
RU2802092C1 (en) | Surface icebreaker | |
CN110949624B (en) | Ice-breaking ship with double folding angle broadsides | |
CN207208364U (en) | A kind of three body Channel type planing boats with axe type bow | |
RU219121U1 (en) | Planar hull of a trimaran-type ship of the icebreaking class | |
RU218306U1 (en) | Planar hull of a trimaran-type ship of the icebreaking class | |
US20070266921A1 (en) | Multi-hull boat | |
CN102632966A (en) | Wave-penetrating high-speed catamaran passenger ship | |
CN112373635A (en) | Novel icebreaker bow structure | |
CN204871464U (en) | Glass steel twinhull vessel | |
US8281730B2 (en) | Watercraft with asymmetrical and symmetrical boat hull | |
CN205738026U (en) | The latent ballast-free of triangular-section power increasing half is latent transports ship | |
RU2177423C1 (en) | Hydrofoil trimaran | |
US6604484B2 (en) | Ship supported by submerged structure | |
EP1866199B1 (en) | Very high speed-hydro ski structure (vhs-hss) | |
CN110682995A (en) | Planing boat with three-channel structure | |
RU156178U1 (en) | TWO-HOUSING SMALL BOAT | |
CN217260539U (en) | High stability motor boat's drain pan structure | |
US9132888B1 (en) | Boat hull | |
CN219257621U (en) | Split axe shape hull catamaran hull | |
RU163374U1 (en) | TWO-HOUSING SMALL BOAT |