RU85142U1

RU85142U1 - CATAMARAN SAILING AND CREAM

Info

Publication number: RU85142U1
Application number: RU2008147942/22U
Authority: RU
Inventors: Александр Михайлович Щапин; Михаил Ефимович Вейсман
Original assignee: Александр Михайлович Щапин; Михаил Ефимович Вейсман
Priority date: 2008-12-04
Filing date: 2008-12-04
Publication date: 2009-07-27

Abstract

1. Катамаран парусно-гребной, состоящий из двух жестких корпусов (поплавков), соединенных конструкцией, состоящей из центрального корпуса и четырех поперечных балок, имеющий швертовое и рулевое устройства, установленные на поплавках, кронштейны уключин и складные сидения экипажа, установленные на поплавках, гребное устройство, состоящее из уключин, весел, подвижных банок гребцов и ножных упоров, а также парусное вооружение, состоящее из мачты с вантами и штагом, гика, парусов, бегучего и стоячего такелажа, отличающийся тем, что поперечные балки установлены с возможностью складываться с одновременным сближением поплавков и центрального корпуса, состоят из двух звеньев, соединенных шарниром, и закреплены к центральному корпусу с одной стороны, и к поплавку с другой стороны с помощью шарнирного соединения, при этом оси поворота всех трех шарниров параллельны, и лежат в вертикальной плоскости, перпендикулярной диаметральной плоскости судна, и имеют наклон относительно вертикальной оси. ! 2. Катамаран парусно-гребной по п.1, отличающийся тем, что швертовое устройство катамарана состоит из двух шверцев, расположенных на внутренней стороне поплавков, имеющих возможность поворота вокруг осей, лежащих в вертикальной плоскости, перпендикулярной диаметральной плоскости судна, при этом оси поворота шверцев имеют наклон относительно вертикальной оси, плоскости шверцев установлены в рабочем положении под углом к диаметральной плоскости судна, а сами шверцы имеют несимметричный крыльевой профиль и в рабочем положении установлены с углом атаки относительно набегающего потока воды.1. Catamaran sailing and rowing, consisting of two rigid hulls (floats) connected by a structure consisting of a central body and four transverse beams, with a sailing and steering device mounted on the floats, brackets of oarlocks and folding crew seats mounted on the floats, rowing a device consisting of oarlocks, oars, movable cans of rowers and ankles, as well as sailing weapons, consisting of a mast with cables and shafts, boom, sails, running and standing rigging, characterized in that the transverse b alkyhs are installed with the possibility of folding with the convergence of the floats and the central body, consist of two links connected by a hinge, and are fixed to the central body on the one hand and to the float on the other side by means of a hinge, while the rotation axes of all three hinges are parallel, and lie in a vertical plane perpendicular to the diametrical plane of the vessel, and have an inclination relative to the vertical axis. ! 2. The catamaran sailing and rowing according to claim 1, characterized in that the catamaran's dowel device consists of two shverts located on the inside of the floats, which can be rotated around axes lying in a vertical plane perpendicular to the ship’s diametrical plane, while the axis of rotation of the shverts have an inclination relative to the vertical axis, the planes of the shverts are installed in the working position at an angle to the diametrical plane of the vessel, and the shverts themselves have an asymmetric wing profile and are installed in the working position with an angle of attack relative to the oncoming flow of water.

Description

Полезная модель относится к маломерному судостроению и может быть использована при постройке спортивных и туристических судов.The utility model relates to small shipbuilding and can be used in the construction of sports and tourist ships.

Известна конструкция туристического парусного катамарана, которая содержит надувные корпуса, разборный стержневой каркас с продольными и поперечными балками, с мягкой палубой, и со связанными с корпусами стрингерами. Катамаран также содержит установленную на поперечной балке моста секционную съемную мачту с блоком краспиц, стоячий такелаж, парусное вооружение с гиком, бегучий такелаж с гика-шкотом, блоками и стопором гика-шкота, и швертовое и рулевое устройства [патент РФ №2092372, МПК В63В 7/08, опуб. 10.10.1997 г].A known design of a tourist sailing catamaran, which contains inflatable hulls, a collapsible rod frame with longitudinal and transverse beams, with a soft deck, and with stringers connected to the hulls. The catamaran also contains a detachable mast mounted on the transverse beam of the bridge with a block of paints, a standing rigging, sailing gear with a boom, running rigging with a boom sheet, blocks and a boom boom block, and a dowel and steering device [RF patent No. 2092372, IPC В63В 7/08, publ. 10/10/1997 g].

К недостаткам такой конструкции относится невозможность оборудования катамарана эффективным гребным устройством, повышенное, по сравнению с жесткими корпусами, сопротивление движению надувных поплавков, невозможность использования внутреннего объема поплавков для хранения вещей. Еще одним недостатком такой конструкции является невозможность быстрого изменения ширины судна для прохождения узостей в туристическом плавании.The disadvantages of this design include the impossibility of equipping the catamaran with an effective rowing device, the increased resistance to the movement of inflatable floats compared to rigid hulls, the inability to use the internal volume of the floats to store things. Another disadvantage of this design is the inability to quickly change the width of the vessel for passing the patterns in the tourist swimming.

Известна конструкция раздвижного катамарана, содержащая два корпуса, параллельно расположенных на расстоянии один от другого, и разъемные поперечные балки, снабженная регуляторами длины этих балок. Поперечные балки состоят как минимум из двух частей, а регуляторы длины установлены между частями поперечных балок с возможностью изменения длины, при этом корпуса выполнены с возможностью линейной фиксации относительно друг друга [Патент РФ №2099232, МПК В63В 4/4, опуб. 20.12.1997 г].A known design of a sliding catamaran containing two bodies parallel to each other located at a distance from each other, and split transverse beams, equipped with length regulators for these beams. The transverse beams consist of at least two parts, and the length adjusters are installed between the parts of the transverse beams with the possibility of changing the length, while the housing is made with the possibility of linear fixation relative to each other [RF Patent No. 2099232, IPC B63B 4/4, publ. 12/20/1997 g].

К недостаткам такой конструкции относятся: повышенные усилия трения в узлах поперечных балок, которые затрудняют трансформацию судна на плаву, небольшой диапазон регулирования, вызванный тем что каждую поперечную балку можно удлинить менее чем в два раза, низкая поперечная жесткость конструкции.The disadvantages of this design include: increased friction forces in the nodes of the transverse beams, which impede the transformation of the vessel afloat, a small adjustment range due to the fact that each transverse beam can be extended less than twice, low transverse rigidity of the structure.

Известна конструкция швертового устройства катамарана, позволяющая компенсировать дрейф и повысить остойчивость парусного катамарана на ходу, при которой шверт подветренного корпуса катамарана поворачивают на величину угла атаки вокруг вертикальной оси, лежащей в плоскости, параллельной диаметральной плоскости (ДП) подветренного корпуса. Одновременно наветренный шверт поворачивают вокруг горизонтальной оси, лежащей в плоскости, параллельной ДП наветренного корпуса [патент РФ. на изобретение №2063901, кл. В63В 41/00, опубликованный 20.07.1996 г]. К недостаткам такой конструкции относятся невозможность получения вертикальных сил гидродинамической разгрузки, и повышенная опасность опрокидывания катамарана при непроизвольных поворотах оверштаг, вызванная вертикальным расположением работающего шверта.A known design of a catamaran dagger device that allows you to compensate for the drift and increase the stability of the sailing catamaran on the move, in which the dagger of the leeward hull of the catamaran is rotated by the angle of attack around a vertical axis lying in a plane parallel to the leeward hull's diametrical plane (DP). At the same time, the windward dagger is rotated around a horizontal axis lying in a plane parallel to the PD of the windward hull [RF patent. for invention No. 2063901, class B63B 41/00, published July 20, 1996]. The disadvantages of this design include the impossibility of obtaining vertical forces of hydrodynamic unloading, and the increased risk of the catamaran tipping over during involuntary overturn bends caused by the vertical arrangement of a working dagger.

Технический результат состоит в расширении функциональных возможностей использовать судно в трех режимах: парусном, гребном, и режиме преодоления узостей, с возможностью трансформации судна на плаву, силами экипажа, без значительных затрат времени, а также в возможности использования вертикальных сил гидродинамической разгрузки и повышении устойчивости и безопасность катамарана, а также в возможности увеличения крейсерской скорости судна за счет эффективного противодействия боковому дрейфу.The technical result consists in expanding the functional capabilities of using the vessel in three modes: sailing, rowing, and the mode of overcoming the bottlenecks, with the possibility of transforming the vessel afloat, crew forces, without a significant investment of time, as well as the possibility of using vertical forces of hydrodynamic unloading and increasing stability and safety of the catamaran, as well as the possibility of increasing the cruising speed of the vessel due to the effective counteraction to lateral drift.

Данный технический результат достигается за счет того, что катамаран парусно-гребной состоит из двух жестких поплавков, соединенных конструкцией, состоящей из центрального корпуса и четырех поперечных балок, имеет швертовое и рулевое устройства, установленные на поплавках, кронштейны уключин и складные сидения экипажа, установленные на поплавках, гребное устройство, состоящее из уключин, весел, подвижных банок гребцов и ножных упоров, а также парусное вооружение, состоящее из мачты с вантами и штагом, гика, парусов, бегучего и стоячего такелажа, согласно полезной модели, поперечные балки установлены с возможностью складываться с одновременным сближением поплавков и центрального корпуса, состоят из двух звеньев, соединенных шарниром, и закреплены к центральному корпусу с одной стороны, и к поплавку с другой стороны с помощью шарнирного соединения, при этом оси поворота всех трех шарниров параллельны, и лежат в вертикальной плоскости, перпендикулярной диаметральной плоскости судна, и имеют наклон относительно вертикальной оси, швертовое устройство катамарана состоит из двух шверцев, расположенных на внутренней стороне поплавков, имеющих возможность поворота вокруг осей, лежащих в вертикальной плоскости, перпендикулярной диаметральной плоскости судна, при этом оси поворота шверцев имеют наклон относительно вертикальной оси, плоскости шверцев установлены в рабочем положении под углом к диаметральной плоскости судна, а сами шверцы имеют несимметричный крыльевой профиль и в рабочем положении установлены с углом атаки относительно набегающего потока воды.This technical result is achieved due to the fact that the catamaran sailing and rowing consists of two rigid floats connected by a structure consisting of a central body and four transverse beams, has a sailing and steering device mounted on the floats, brackets of oarlocks and folding crew seats mounted on floats, a rowing device, consisting of oarlocks, oars, movable cans of rowers and foot rests, as well as sailing equipment, consisting of a mast with guys and a headstock, boom, sails, running and standing t rigging, according to a utility model, the transverse beams are installed with the possibility of folding with the convergence of the floats and the central body, consist of two links connected by a hinge, and are fixed to the central body on the one hand, and to the float on the other side by means of a hinge, the rotation axes of all three hinges are parallel, and lie in a vertical plane perpendicular to the diametrical plane of the vessel, and have an inclination relative to the vertical axis, the catamaran dowel device consists of two shverts located on the inner side of the floats that can be rotated around axes lying in a vertical plane perpendicular to the ship’s diametrical plane, while the axis of rotation of the shverts are tilted relative to the vertical axis, the plane of the shverts are installed in the working position at an angle to the ship’s diametrical plane the shverts themselves have an asymmetrical wing profile and in the working position are installed with an angle of attack relative to the incoming water flow.

Общее устройство катамарана представлено на фиг.1, на фиг.2 показано устройство катамарана в гребном положении, на фиг.3 показано устройство катамарана в сложенном для прохода узостей положении, на фиг.4 показано швертовое устройство катамаранаThe general device of the catamaran is shown in Fig. 1, Fig. 2 shows the catamaran device in the rowing position, Fig. 3 shows the catamaran device in the folded position for passage of narrownesses, and Fig. 4 shows the catamaran sailing device

Катамаран парусно-гребной состоит из двух жестких поплавков 1, соединенных конструкцией, состоящей из центрального корпуса 2 и четырех поперечных складных балок: двух передних 3 и двух задних 4. На центральном корпусе установлено парусное вооружение, состоящее из мачты 5, гика, парусов: грота 6 и стакселя 7, стоячего и бегучего такелажа. На поплавках установлено швертовое устройство 8, рулевое устройство 9, сидения с подножками для экипажа 10, выносные кронштейны уключин гребного устройства 11. Часть внутреннего объема поплавков используется как элементы непотопляемости, часть как сухие рундуки. Каждая из четырех поперечных балок состоит из двух звеньев, соединенных шарниром, и крепится к центральному корпусу с одной стороны, и к поплавку с другой стороны с помощью шарнирного соединения. Оси поворота всех трех шарниров параллельны, и лежат в вертикальной плоскости, перпендикулярной диаметральной плоскости судна. Оси поворота шарниров имеют наклон относительно вертикальной оси, что позволяет путем частичного или полного складывания балок изменять расстояние между поплавками и центральным корпусом при одновременном изменении высоты центрального корпуса над конструктивной ватерлинией. Изменение расстояния между поплавками и центральным корпусом и изменение высоты центрального корпуса над конструктивной ватерлинией необходимо, так как оптимальное расстояние между поплавками в гребном режиме отличается от оптимального расстояния в режиме хода под парусами, и оптимальная высота центрального корпуса над конструктивной ватерлинией в гребном режиме отличается от оптимальной высоты в режиме хода под парусами. Складывание балок и фиксация в крайних и промежуточных положениях выполняется с помощью проведенных к узлам балок талей, снабженных стопорами. Балки в раскрытом положении показаны на фиг.1, в сложенном положении на фиг.2 и 3.A sailing-rowing catamaran consists of two rigid floats 1 connected by a structure consisting of a central hull 2 and four transverse folding beams: two front 3 and two rear 4. Sailing armament is installed on the central hull, consisting of mast 5, boom, sails: mainsail 6 and staysail 7, standing and running rigging. A float device 8, a steering device 9, seats with steps for the crew 10, remote brackets of the rowlocks of the rowing device 11 are installed on the floats. Some of the internal volume of the floats is used as elements of unsinkability, some as dry lockers. Each of the four transverse beams consists of two links connected by a hinge, and is attached to the central body on one side and to the float on the other side by means of a hinge. The axis of rotation of all three hinges are parallel, and lie in a vertical plane perpendicular to the diametrical plane of the vessel. The hinge rotation axes are inclined with respect to the vertical axis, which allows partial or full folding of the beams to change the distance between the floats and the central body while changing the height of the central body above the structural waterline. Changing the distance between the floats and the central body and changing the height of the central body above the design waterline is necessary, since the optimal distance between the floats in the rowing mode differs from the optimal distance in the sailing mode, and the optimal height of the central body above the constructive waterline in the rowing mode differs from the optimal heights in sailing mode. Folding the beams and fixing in the extreme and intermediate positions is carried out using the hoists held to the nodes of the beams, equipped with stoppers. Beams in the open position are shown in figure 1, in the folded position in figure 2 and 3.

На фиг.2 показано устройство катамарана в гребном положении. В центральном корпусе размещены элементы гребного устройства, включающие в себя роликовые банки гребцов 12, рельсовые направляющие, подножки гребцов с ременными фиксаторами 13. На носовой и кормовой оконечностях центрального корпуса расположены сухие рундуки 14 для хранения вещей.Figure 2 shows the device catamaran in a rowing position. Elements of the rowing device are located in the central case, including roller banks of rowers 12, rail guides, rowers of the rowers with belt clips 13. Dry lockers 14 for storing things are located on the bow and stern ends of the central case.

На фиг.4 показано швертовое устройство 8 катамарана. Оно состоит из двух шверцев, расположенных на внутренней стороне поплавков, имеющих возможность поворачиваться вокруг осей, лежащих в вертикальной плоскости, перпендикулярной диаметральной плоскости судна. Оси поворота шверцев имеют наклон относительно вертикальной оси, а сами шверцы имеют несимметричный крыльевой профиль и в рабочем положении установлены с углом атаки относительно набегающего потока воды. Указанная геометрия оси поворота приводит к тому, что в рабочем положении плоскость каждого шверца наклонена относительна диаметральной плоскости судна. При движении острыми курсами используется только подветренный шверц, наветренный убирается из воды и размещается вдоль поплавка поворотом вокруг оси вращения, при движении полными курсами используется частичное погружение обоих шверцев. Управление поворотом шверцев осуществляется с помощью талей с стопорами, с заведенными в центральный корпус рабочими концами тросов. На фиг.4 представлены шверцы в рабочем и убранном положении.Figure 4 shows a dowel device 8 of a catamaran. It consists of two shverts located on the inner side of the floats, with the ability to rotate around axes lying in a vertical plane perpendicular to the diametrical plane of the vessel. The axis of rotation of the shverts has an inclination relative to the vertical axis, and the shverts themselves have an asymmetric wing profile and are installed in the working position with an angle of attack relative to the incoming water flow. The indicated geometry of the axis of rotation leads to the fact that in the working position the plane of each curtain is inclined relative to the diametrical plane of the vessel. When moving in sharp courses, only the lee schwerten is used, the windward is removed from the water and placed along the float by rotation around the axis of rotation, while moving in full courses, partial immersion of both shverts is used. The control of the rotation of the shverts is carried out with the help of hoists with stoppers, with the working ends of the cables brought into the central building. Figure 4 presents the shvertsy in the working and retracted position.

Разработанная конструкция катамарана позволяет эксплуатировать судно в трех основных режимах - режим движения под парусом, режим хода под веслами, режим прохождения узостей с минимальной шириной судна, при этом трансформацию судна можно выполнять на плаву, силами экипажа, без значительных затрат времени.The developed design of the catamaran allows the vessel to be operated in three main modes - sailing mode, oar mode, passage mode with the minimum width of the vessel, while the vessel can be transformed afloat, by the crew, without significant time expenditures.

В режиме движения под парусом жесткие поплавки 1, имеющие транцевую геометрию кормовых окончаний, позволяют двигаться с высокими скоростями в режиме частичного и полного глиссирования, разработанное швертовое устройство 8 позволяет устранить дрейф поплавка под ветер, за счет установки шверца под углом атаки к набегающему потоку воды, повысив тем самым скорость хода за счет устранения вредного сопротивления поплавка, вызванного дрейфом. Наличие угла между плоскостью шверца 8 и диаметральной плоскостью судна позволяет использовать вертикальную составляющую гидродинамической силы подветренного шверца для гидродинамической разгрузки подветренного поплавка, уменьшив тем самым сопротивление движению. Наличие угла между плоскостью шверца и диаметральной плоскостью судна позволяет увеличить безопасность судна от опрокидывания через подветренный поплавок, так как при увеличении угла крена, таким образом, у установленного шверца 8 проявляется тенденция к соскальзыванию поперек осевой линии судна. Складывание шверцев 8 назад по ходу движения поворотом вокруг оси предохраняет конструкцию катамарана от разрушения при посадке на мель на высокой скорости.In the sailing mode, hard floats 1 having a transom geometry of the aft ends allow moving at high speeds in the partial and full planing mode, the developed sailing device 8 allows you to eliminate the drift of the float under the wind by installing the curtain at an angle of attack to the oncoming water stream, thereby increasing the speed by eliminating the harmful resistance of the float caused by drift. The presence of an angle between the plane of the tent 8 and the diametrical plane of the vessel allows you to use the vertical component of the hydrodynamic force of the leeward for hydrodynamic unloading of the leeward float, thereby reducing the resistance to movement. The presence of an angle between the plane of the schwerz and the diametrical plane of the vessel makes it possible to increase the safety of the vessel from tipping over through the leeward float, since with an increase in the angle of heel, thus, the installed wedge 8 tends to slip across the center line of the vessel. Folding the shverts 8 back in the direction of rotation by turning around the axis protects the catamaran structure from destruction when stranded at high speed.

В режиме движения под веслами уменьшение высоты центрального корпуса над конструктивной ватерлинией при одновременном сближении поплавков 1 позволяет получить схему гребного устройства, близкую к высокоэффективной схеме гребного устройства гоночных академических лодок, повысив тем самым скорость движения под веслами и уменьшив утомляемость гребцов. Высокое гидродинамическое удлинение жестких корпусов и размещение транцев над конструктивной ватерлинией позволяет снизить сопротивление движению в этом режиме, а катамаранная схема судна обеспечивает высокую остойчивость.In the mode of movement under oars, a decrease in the height of the central hull above the constructive waterline with simultaneous convergence of the floats 1 makes it possible to obtain a rowing device close to a highly efficient rowing device for racing academic boats, thereby increasing the speed under the oars and reducing the fatigue of rowers. High hydrodynamic elongation of rigid hulls and placement of transoms above the structural waterline allows to reduce the resistance to movement in this mode, and the catamaran scheme of the vessel provides high stability.

Режим минимальной ширины судна предназначен для прохождения узких проток, а также для транспортировки судна по суше.The minimum width of the vessel is intended for passing narrow channels, as well as for transporting the vessel by land.

Для переведения судна из парусного режима в гребной режим, убираются паруса, снимается и складывается мачта с вантами, убираются боковые сиденья экипажа, поперечные балки частично складываются с помощью талей, заведенных за средний шарнир каждой балки. Фиксация балок осуществляется с помощью контрольного линя, заранее заведенного к центральному шарниру каждой балки со стороны, противоположной управляющей тали.To transfer the ship from sailing mode to rowing mode, the sails are removed, the mast with cable-stayers is removed and folded, the crew’s side seats are removed, the transverse beams are partially folded using the hoists wound behind the middle hinge of each beam. The beams are fixed by means of a control line, pre-wound to the central hinge of each beam from the side opposite the control hoist.

Для переведения судна в режим прохождения узостей, отстегиваются контрольные лини, и балки складываются до упора.To put the ship in the mode of passing the narrowness, the control lines are unfastened, and the beams are folded to the stop.

Конструкция катамарана предусматривает изготовление центрального корпуса и поплавков из эпоксидного стеклопластика, методом ручного контактного формования. Соединительные балки выполнены из сплава АМг-6 сварной конструкции. Тяжело нагруженные элементы шарниров, узлов подвески рулей и шверцев выполнены из нержавеющей стали. В целом конструкция не содержит трудновыполнимых при сегодняшнем уровне развития технологии элементов и узлов.The design of the catamaran involves the manufacture of a central body and floats made of epoxy fiberglass, by manual contact molding. The connecting beams are made of welded alloy AMg-6. Heavily loaded elements of hinges, suspension units of rudders and shverts are made of stainless steel. In general, the design does not contain elements and assemblies that are difficult to fulfill at the current level of technology development.

Claims

1. Catamaran sailing and rowing, consisting of two rigid hulls (floats) connected by a structure consisting of a central body and four transverse beams, with a sailing and steering device mounted on the floats, brackets of oarlocks and folding crew seats mounted on the floats, rowing a device consisting of oarlocks, oars, movable cans of rowers and ankles, as well as sailing weapons, consisting of a mast with cables and shafts, boom, sails, running and standing rigging, characterized in that the transverse b alkyhs are installed with the possibility of folding with the convergence of the floats and the central body, consist of two links connected by a hinge, and are fixed to the central body on the one hand and to the float on the other side by means of a hinge, while the rotation axes of all three hinges are parallel, and lie in a vertical plane perpendicular to the diametrical plane of the vessel, and have an inclination relative to the vertical axis.

2. The catamaran sailing and rowing according to claim 1, characterized in that the catamaran's dowel device consists of two shverts located on the inside of the floats, which can be rotated around axes lying in a vertical plane perpendicular to the ship’s diametrical plane, while the axis of rotation of the shverts have an inclination relative to the vertical axis, the planes of the shverts are installed in the working position at an angle to the diametrical plane of the vessel, and the shverts themselves have an asymmetric wing profile and are installed in the working position with an angle of attack relative to the oncoming flow of water.