WO2018034588A1 - Стабилизированный корпус однокорпусного килевого парусного/парусно-моторного судна с подводными крыльями - Google Patents

Стабилизированный корпус однокорпусного килевого парусного/парусно-моторного судна с подводными крыльями Download PDF

Info

Publication number
WO2018034588A1
WO2018034588A1 PCT/RU2016/000745 RU2016000745W WO2018034588A1 WO 2018034588 A1 WO2018034588 A1 WO 2018034588A1 RU 2016000745 W RU2016000745 W RU 2016000745W WO 2018034588 A1 WO2018034588 A1 WO 2018034588A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
hull
sponsons
wave
sail
boat
Prior art date
Application number
PCT/RU2016/000745
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Игнат Михайлович ВОДОПЬЯНОВ
Original Assignee
Игнат Михайлович ВОДОПЬЯНОВ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Игнат Михайлович ВОДОПЬЯНОВ filed Critical Игнат Михайлович ВОДОПЬЯНОВ
Publication of WO2018034588A1 publication Critical patent/WO2018034588A1/ru

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H9/00—Marine propulsion provided directly by wind power
    • B63H9/04—Marine propulsion provided directly by wind power using sails or like wind-catching surfaces
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B1/00—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils
    • B63B1/16—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving additional lift from hydrodynamic forces
    • B63B1/24—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving additional lift from hydrodynamic forces of hydrofoil type
    • B63B1/26—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving additional lift from hydrodynamic forces of hydrofoil type having more than one hydrofoil
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B1/00—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils
    • B63B1/02—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving lift mainly from water displacement
    • B63B1/04—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving lift mainly from water displacement with single hull
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B1/00—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils
    • B63B1/32—Other means for varying the inherent hydrodynamic characteristics of hulls
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B1/00—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils
    • B63B1/32—Other means for varying the inherent hydrodynamic characteristics of hulls
    • B63B1/40—Other means for varying the inherent hydrodynamic characteristics of hulls by diminishing wave resistance
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B39/00—Equipment to decrease pitch, roll, or like unwanted vessel movements; Apparatus for indicating vessel attitude
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B43/00—Improving safety of vessels, e.g. damage control, not otherwise provided for
    • B63B43/02—Improving safety of vessels, e.g. damage control, not otherwise provided for reducing risk of capsizing or sinking
    • B63B43/04—Improving safety of vessels, e.g. damage control, not otherwise provided for reducing risk of capsizing or sinking by improving stability

Definitions

  • the invention relates to shipbuilding and can be used in the construction and modernization of marine high-speed single-hull keel sail / sail-motor ships with a large sailing power ratio, where a single displacement narrow wave-piercing hull is used.
  • hydrofoils The general principle of action of hydrofoils is the creation by the submerged part of the wings, at medium and high speeds, of a lifting force acting on a moving vessel, when the hull partially or completely rises above the water surface. With a significant decrease in the area of contact with water, and, consequently, a decrease in hydrodynamic resistance to movement, this allows one to develop a higher speed.
  • the lifting force created by hydrofoils on the fly also allows to significantly increase the effective size of the tunnel cavities of the hull (affecting the seaworthiness of the hull) at medium and high speeds.
  • the claimed solution allows the use of a single displacement narrow wave-piercing hull in the design of single-hull keel sail / sail-motor vessels with a large sail power ratio, ensuring the achievement of a technical result consisting in: - stable controlled motion of a single-hull keel sailing / sailing-motor vessel in the mode of wave penetration - i.e. in the displacement mode of small wave / hydrodynamic resistance - both in the presence and absence of a sail roll, while ensuring effective damping of the energy of the broken wave;
  • the claimed stabilized hull used on a marine high-speed single-hull keel sailing / sailing-motor vessel with a large sailing power ratio (7-10 m2 or more per ton of displacement), provides, compared with the modern level of technology (single-hull keel sailing / sailing motor vessels):
  • the stabilized hull of a single-hull keel sailing / motor-sailing vessel is characterized in that the hull with a total width of not more than 50% of its length, which is in its lower part
  • the ratio of the length of the waterline to the width of the waterline of the segment is at least 7 times, with a displacement of the segment corresponding to the full curb weight of the vessel
  • - also includes two longitudinally oriented sponsons, symmetrical with respect to the diametrical plane of the vessel, located above the waterline along the lower surface of the hull at the maximum hull width, with respect to the length of the hull, the arrangement of the sponsons can be either closer to the stern, or to the middle or bow ,
  • the ratio of the length of the sponson to its width is at least 7 times, with its own volume sufficient to parry the sail roll when the lee sponson is immersed, but not sufficient to keep the vessel afloat,
  • the sponsons in the lower part are made with hydrofoils, creating on-the-fly lift, counteracting the weight of the hull and reducing its draft, thereby ensuring the rise of sponsons above the water surface,
  • FIG. 1 shows a general view of the hull of a single-hull keel sailing / sailing-motor vessel 1 (the motor and hydrofoils are not shown in the drawings), where dimming 2 indicates its wetted surface in the absence of a sailing roll - for example, on the go with full sailing courses or under the motor.
  • the main elements are the upper part of the hull 3, a narrow section 4 with a wave-piercing displacement segment 5, right 6 and left 7 sponsons, keel 8 with a heavy bulb, rudder feather 9, two tunnel cavities 10, front high wave-piercing stem 11.
  • a narrow section 4 is stabilized by a keel 8 with a heavy bulb, and a rudder feather 9 providing the controllability of the vessel.
  • the heavy equipment of the vessel and the supplies of water and fuel (if necessary) are located in the lower part of the narrow section 4 - thus minimizing the inertial moments of its weight during the evolution of the hull.
  • the displacement of segment 5 corresponds (in the range of 80-100%) to the weight of a fully equipped ready-for-sailing vessel - including the crew, keel with a heavy bulb, equipment, water and fuel supplies (if necessary), etc. - thus sponsons 6 and 7 are not involved in keeping the ship afloat.
  • Symmetrical right 6 and left 7 sponsons are located at the same distance from the diametrical plane of the vessel at the maximum width of the hull and above the waterline.
  • the arrangement of sponsons at the maximum width of the hull provides a large shoulder of the stop of the displacement of the sponson, which counteracts the sail roll and swinging of the hull.
  • FIG. Figure 1 shows the arrangement of sponsons with respect to the length of the hull closer to the stern, and it is also possible that the sponsons are closer to the middle, or to the front of the hull.
  • the narrow section 4 (Fig. 2) is made long, narrow, with high contours of small wave / hydrodynamic resistance, with a relative lengthening of the waterline L / W WL at least 7 times - thus providing a displacement mode of wave penetration, as well as laminar flow around the entire flow path, ensuring the cutting and passage of the wave along a narrow section with minimal impact on the speed of the vessel.
  • High wave piercing stem 1 1 allows you to cut the wave with minimal loss of speed.
  • the narrow section 4 has a streamlined volumetric thickening 12 providing a decrease in the pitching amplitude.
  • FIG. Figure 3 shows the detail of sponsons, where the symmetrical right 6 and left 7 sponsons are made narrow, long, with high contours of small wave / hydrodynamic resistance, with a relative elongation of the form (the ratio of its length to width) of at least 7 times - thereby ensuring wave penetration and laminarity of the flow flow along the entire path of the flow of the leeward sponson when it is submerged under the influence of a sail roll.
  • Sponson has three types of contours in its design - wave-piercing 13 in the front, gliding (“deep V”) 14 in the middle, and streamlined 15 in the back.
  • the body of the sponson is a streamlined spindle-shaped body, with a volume sufficient to parry the sail roll by the force of its displacement when the lee sponson is immersed, as well as to parry the buildup of the vessel at all sailing courses.
  • the sponson volume was not sufficient to keep the vessel afloat - thus, with a critical roll and when the vessel is on board (the “sail on water” position), the leeward sponson is completely immersed in the water, thereby preventing the vessel from “flipping” into a stable lying position position through the displacement body, as is the case, for example, in catamarans and trimarans.
  • the leeward sponson can be made of small volume, narrow streamlined shape with a ratio of its length to width of at least 7 times - and thus have a wave-piercing shape, thereby having a small effect on the speed of the vessel when it is submerged under exposure to sailing roll;
  • the narrow shape of the sponsons and their wide arrangement allow the formation of two tunnel cavities 10 between the narrow part 4 and the sponsons 6 and 7, where the cavities 10 minimize the wetted surface at the media boundary, and where the energy is suppressed in the cavities 10 by the broken stem and the front contours of the wave sponsons ;
  • the claimed stabilized body can be made, for example, of fiberglass, other composite materials, wood, metal, polyethylene, and combinations thereof, and / or other materials adopted in shipbuilding.
  • FIG. Figure 4 shows the solution of the hull of a single-hull keel sailing / sailing-motor vessel, where the existing sponsons in their lower part are made with hydrofoils 16 located on the left and right side on the width of the hull, or protruding beyond its dimensions, made, for example, of metal or composite materials.
  • the hydrofoils on the fly create a lifting force that counteracts the weight of the hull and reduces its draft, thereby reducing the wetted surface 2 of the narrow section 4 and raising the sponsons 6 and 7 completely above the water surface - increasing the effective size of the tunnel cavities 10 on the fly and reducing the impact waves on the hull, waves roll under sponsons 6 and 7 raised above the water surface.
  • the declared stabilized hull provides a combination of a narrow section with a single wave-piercing displacement segment with a relative extension of the L / W WL waterline of 7 or more times (and, accordingly, taking advantage of low wave / hydrodynamic resistance, high seaworthiness and stability), and at the same time (with a high sailing power ratio of the vessel of 7-10m2 or more per ton of displacement) of an effective system of stability ization (namely sailing counter roll and buildup) to provide static and dynamic stability of the housing at a better level than for modern single-hull keel sailing / motor-sailing vessels.
  • the use of hydrofoils creates an additional lifting force that counteracts the weight of the hull and reduces its draft while increasing the effective size of the tunnel cavities on the go.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)

Abstract

Изобретение относится к судостроению и может быть использовано при постройке и модернизации морских быстроходных однокорпусных килевых парусных/парусно-моторных судов с большой парусной энерговооруженностью, где используется единственный водоизмещающий узкий волнопронизывающий корпус. Для обеспечения стабильного управляемого движения однокорпусного килевого парусного/парусно-моторного судна с подводными крыльями в режиме волнопронизывания - т.е. в водоизмещающем режиме малого волнового/гидродинамического сопротивления - как при наличии, так и при отсутствии парусного крена (при этом эффективно противодействуя парусному крену и раскачке на всех парусных курсах), и обеспечивая гашение энергии разбитой волны, а также обеспечивая способность самостоятельного восстановления на ровный киль из положения "паруса на воде", стабилизированный корпус однокорпусного килевого парусного/парусно-моторного судна выполнен с общей шириной не более 50% его длины, который в своей нижней части имеет продольно расположенную, симметричную относительно диаметральной плоскости судна и соизмеримую с его длиной, вертикально ориентированную узкую секцию (4) малого волнового/гидродинамического сопротивления, с водоизмещающим сегментом (5), включающим киль (8) с тяжелой бульбой, с водоизмещением сегмента соответствующим полной снаряженной массе судна, также включает два продольно ориентированных симметричных относительно диаметральной плоскости судна, узких спонсона (6 и 7), не несущих веса судна и имеющих обтекаемую форму малого волнового/гидродинамического сопротивления, расположенных выше ватерлинии на максимальной ширине корпуса, формирующих выше ватерлинии две тоннельные полости (10) для гашения энергии разбитой форштевнем и спонсонами волны. Где спонсоны в нижней части выполнены с подводными крыльями (16), создающими на ходу подъемную силу, противодействующую весу корпуса и уменьшающую осадку узкой секции (4), обеспечивая тем самым подъем спонсонов над водной поверхностью - что приводит к увеличению эффективного размера тоннельных полостей (10) на ходу, таким образом, уменьшая влияние ударов волн о корпус.

Description

Стабилизированный корпус однокорпусного килевого парусного/парусно- моторного судна с подводными крыльями
Область применения.
Изобретение относится к судостроению и может быть использовано при постройке и модернизации морских быстроходных однокорпусных килевых парусных/парусно-моторных судов с большой парусной энерговооруженностью, где используется единственный водоизмещающий узкий волнопронизывающий корпус.
Описание уровня техники.
Уровень техники в отношении судна с узким водоизмещающим корпусом был раскрыт в российской заявке N°2015155664 с приоритетом от 24.12.2015., данное решение является новым конструктивным решением стабилизированного корпуса однокорпусного килевого парусного/парусно-моторного судна с использованием в конструкции подводных крыльев.
Общий принцип действия подводных крыльев - создание погруженной частью крыльев, на средних и высоких скоростях, подъёмной силы действующей на движущееся судно, когда корпус частично или полностью поднимается над водной поверхностью. При значительном уменьшении площади контакта с водой, и, следовательно, уменьшении гидродинамического сопротивления движению, это позволяет развивать более высокую скорость.
Применительно к стабилизированному корпусу, раскрытому в заявке N°2015155664, подъёмная сила, создаваемая подводными крыльями на ходу, также позволяет существенно увеличить эффективный размер тоннельных полостей корпуса (влияющих на мореходность корпуса) на средних и высоких скоростях.
Раскрытие изобретения.
Заявленное решение, по мнению заявителя, неизвестное из уровня техники, позволяет использовать единственный водоизмещающий узкий волнопронизывающий корпус в конструкции однокорпусных килевых парусных/парусно-моторных судов с большой парусной энерговооруженностью, обеспечивая достижение технического результата, заключающегося в: - стабильном управляемом движении однокорпусного килевого парусного/парусно- моторного судна в режиме волнопронизывания - т.е. в водоизмещающем режиме малого волнового/гидродинамического сопротивления - как при наличии, так и при отсутствии парусного крена, при этом обеспечивая эффективное гашение энергии разбитой волны;
- уменьшении гидродинамического сопротивления движению и увеличении мореходности корпуса путём применения подводных крыльев;
- обеспечении существенного упора и большого плеча его приложения, создающего пропорциональную силу противодействия парусному крену и раскачке корпуса;
- минимизации инерционных моментов, действующих на корпус;
при критическом крене (положение "паруса на воде"), обеспечении самостоятельного восстановления судна на ровный киль.
В результате чего заявленный стабилизированный корпус, примененный на морском быстроходном однокорпусном килевом парусном/парусно-моторном судне с большой парусной энерговооруженностью (в 7-10м2 и более на тонну водоизмещения), обеспечивает, по сравнению с современным уровнем техники (однокорпусными килевыми парусными/парусно-моторными судами):
- существенное увеличение быстроходности в 2 и более раз в водоизмещающем режиме, или (что аналогично) уменьшение в 2 и более раз энергозатрат (парус либо мотор) необходимых для перемещения судна из точки А в точку Б;
- существенное увеличение мореходности и стабильности хода;
- более эффективное противодействие парусному крену и отсутствие раскачки корпуса на всех парусных курсах;
- аналогичную способность восстановиться на ровный киль самостоятельно из положения "паруса на воде";
- аналогичные объём и удобство обитаемых отсеков, и отличную управляемость.
Поставленная задача достигается тем, что стабилизированный корпус однокорпусного килевого парусного/парусно-моторного судна характеризуется тем, что корпус с общей шириной не более 50% его длины, который в своей нижней части
- выполнен с продольно расположенной, симметричной относительно диаметральной плоскости судна и соизмеримой с его длиной, вертикально ориентированной узкой секцией малого волнового/гидродинамического сопротивления, с водоизмещающим сегментом, включающим киль с тяжелой бульбой,
- при этом отношение длины ватерлинии к ширине ватерлинии сегмента не менее 7- ми раз, с водоизмещением сегмента соответствующим полной снаряжённой массе судна,
- при этом узкая секция выполнена с волнопронизывающими обводами, высоким волнопронизывающим форштевнем, обтекаемыми задними обводами, и обтекаемым объёмным утолщением в своей передней верхней части,
- также включает два продольно ориентированных симметричных относительно диаметральной плоскости судна спонсона, расположенных выше ватерлинии по нижней поверхности корпуса на максимальной ширине корпуса, по отношению к длине корпуса расположение спонсонов может быть, как ближе к кормовой, так и к средней, либо к носовой частям корпуса,
- при этом отношение длины спонсона к его ширине не менее 7-ми раз, с собственным объемом достаточным для парирования парусного крена при погружении подветренного спонсона, но не достаточным для поддержания судна на плаву,
при этом спонсоны имеют обтекаемую веретенообразную форму с волнопронизывающими передними, обтекаемыми задними и глиссирующими средними обводами,
- при этом спонсоны в нижней части выполнены с подводными крыльями, создающими на ходу подъёмную силу, противодействующую весу корпуса и уменьшающую его осадку, обеспечивая тем самым подъём спонсонов над водной поверхностью,
- при формировании выше ватерлинии двух тоннельных полостей между узкой секцией и каждым из спонсонов, размера, достаточного для гашения энергии разбитой форштевнем и спонсонами волны,
- при этом наличие подводных крыльев в нижней части спонсонов увеличивает эффективный размер тоннельных полостей на ходу судна.
Краткое описание чертежей.
Заявленная конструкция стабилизированного корпуса поясняется приложенными графическими иллюстрациями.
На Фиг. 1 показан общий вид корпуса однокорпусного килевого парусного/парусно- моторного судна 1 (мотор и подводные крылья на чертежах не показаны), где затемнением 2 отмечена его смоченная поверхность при отсутствии парусного крена - например, на ходу при полных парусных курсах или под мотором. Основными элементами являются верхняя часть корпуса 3, узкая секция 4 с волнопронизывающим водоизмещающим сегментом 5, правый 6 и левый 7 спонсоны, киль 8 с тяжёлой бульбой, перо руля 9, две тоннельные полости 10, передний высокий волнопронизывающий форштевень 11. Узкая секция 4 стабилизирована килем 8 с тяжёлой бульбой, и пером руля 9 обеспечивающим управляемость судна. Тяжелое оборудование судна и запасы воды и топлива (при их необходимости), размещены в нижней части узкой секции 4 - таким образом минимизируя инерционные моменты своего веса при эволюциях корпуса. Водоизмещение сегмента 5 соответствует (в диапазоне 80-100%) массе полностью снаряжённого готового к плаванию судна - включая экипаж, киль с тяжёлой бульбой, оборудование, запасы воды и топлива (при их необходимости), и т.д. - таким образом спонсоны 6 и 7 не участвуют в поддержании судна на плаву.
Симметричные правый 6 и левый 7 спонсоны расположены на одинаковом расстоянии от диаметральной плоскости судна на максимальной ширине корпуса и выше ватерлинии. Расположение спонсонов на максимальной ширине корпуса обеспечивает большое плечо упора водоизмещения спонсона противодействующего парусному крену и раскачке корпуса.
На Фиг. 1 показано расположение спонсонов по отношению к длине корпуса ближе к кормовой его части, также возможно расположение спонсонов ближе к средней, или к передней частям корпуса.
Спонсоны имеют установочный угол относительно диаметральной плоскости судна (на Фиг. 1 показан угол в 10 градусов) необходимый для обеспечения симметричности обтекания при погружении подветренного спонсона.
Узкая секция 4 (Фиг. 2) выполнена длинной, узкой, с высокими обводами малого волнового/гидродинамического сопротивления, с относительным удлинением ватерлинии L/W WL не менее 7-ми раз - обеспечивая таким образом водоизмещающий режим волнопронизывания, а также ламинарность обтекающего потока на всём пути обтекания, обеспечивая разрезание и прохождение волны вдоль узкой секции с минимальным влиянием на скорость судна. Высокий волнопронизывающий форштевень 1 1 позволяет рассекать волну с минимальной потерей скорости. В передней верхней части узкая секция 4 имеет обтекаемое объёмное утолщение 12 обеспечивающее уменьшение амплитуды килевой качки.
На Фиг. 3 показана детализация спонсонов, где симметричные правый 6 и левый 7 спонсоны выполнены узкими, длинными, с высокими обводами малого волнового/гидродинамического сопротивления, с относительным удлинением формы (отношение своей длины к ширине) не менее 7 раз - обеспечивая тем самым волнопронизывание и ламинарность обтекающего потока на всём пути обтекания подветренного спонсона при его погружении под воздействием парусного крена.
Спонсон имеет три типа обводов в своей конструкции - волнопронизывающий 13 в передней части, глиссирующий ("глубокое V") 14 в средней части, и обтекаемый 15 в задней части. Тело спонсона обтекаемой веретенообразной формы, с объёмом достаточным для парирования парусного крена силой своего водоизмещения при погружении подветренного спонсона, а также для парирования раскачки судна на всех парусных курсах. Объём спонсона при этом выполнен не достаточным для поддержания судна на плаву - таким образом при критическом крене и при завале судна на борт (положение "паруса на воде"), подветренный спонсон полностью погружается в воду - тем самым предотвращая "перекувыркивание" корпуса в устойчивое лежачее положение через водоизмещающее тело, как это происходит, например, у катамаранов и тримаранов.
Отсутствие веса судна на спонсонах и их расположение на максимальной ширине корпуса судна на большом удалении от диаметральной плоскости судна и выше ватерлинии, являются наиважнейшими условиями в функционировании заявленного стабилизированного корпуса - так как, только при единовременном соблюдении этих условий:
- для эффективного противодействия парусному крену, подветренный спонсон может быть сделан малого объёма, узкой обтекаемой формы с отношением своей длины к ширине не менее 7-ми раз - и таким образом иметь волнопронизывающую форму, тем самым оказывая малое влияние на скорость судна при своём погружении под воздействием парусного крена;
- узкая форма спонсонов и их широкое расположение позволяют сформировать две тоннельные полости 10 между узкой частью 4 и спонсонами 6 и 7, где полости 10 обеспечивают минимизацию смоченной поверхности на границе сред, и где в полостях 10 происходит гашение энергии разбитой форштевнем и передними обводами спонсонов волны;
- при отсутствии парусного крена (например, на полных парусных курсах или под мотором), средние обводы таких ненагруженных спонсонов расположенных выше ватерлинии эффективно глиссируют - оказывая таким образом минимальное волновое сопротивление движению;
- при критическом крене "паруса на воде" подветренный спонсон малого объёма не способен нести на себе вес судна и погружается - тем самым избегая "завала корпуса через спонсон", и восстановление на ровный киль происходит самостоятельно - как и у современных однокорпусных килевых судов.
Заявленный стабилизированный корпус может быть выполнен, например, из стеклопластика, других композитных материалов, дерева, металла, полиэтилена, и их комбинаций, и/или других материалов, принятых в судостроении.
На Фиг. 4 показано решение корпуса однокорпусного килевого парусного/парусно- моторного судна, где имеющиеся спонсоны в своей нижней части выполнены с подводными крыльями 16, расположенными по левой и правой стороне на ширине корпуса судна, или выступающими за его габариты, изготовленными, например, из металла или композитных материалов. Подводные крылья на ходу создают подъёмную силу, противодействующую весу корпуса и уменьшающую его осадку, обеспечивая тем самым уменьшение смоченной поверхности 2 узкой секции 4 и подъём спонсонов 6 и 7 полностью над водной поверхностью - увеличивая эффективный размер тоннельных полостей 10 на ходу, и уменьшая влияние ударов волн о корпус, волны прокатываются под поднятыми над водной поверхностью спонсонами 6 и 7.
Для однокорпусных килевых парусных/парусно-моторных судов, заявленный стабилизированный корпус обеспечивает комбинацию применения узкой секции с единственным волнопронизывающим водоизмещающим сегментом с величиной относительного удлинения ватерлинии L/W WL в 7 и более раз (и соответственно использование преимуществ малого волнового/гидродинамического сопротивления, высокой мореходности и стабильности хода), и в тоже время (при высокой парусной энерговооруженности судна в 7-10м2 и более на тонну водоизмещения) эффективной системы стабилизации (а именно противодействия парусному крену и раскачке) для обеспечения статической и динамической остойчивости корпуса на уровне лучше чем у современных однокорпусных килевых парусных/парусно-моторных судов. Использование подводных крыльев создает дополнительную подъёмную силу, противодействующую весу корпуса и уменьшающую его осадку при увеличении эффективного размера тоннельных полостей на ходу.
Что ведёт к увеличению расчётной скорости в водоизмещающем режиме в 2 и более раз, или (что аналогично) снижению в 2 и более раз энергозатрат (энергия ветра или мотора) необходимых для перехода однокорпусного килевого парусного/парусно- моторного судна из точки А в точку Б.
При этом обеспечивая следующие характеристики на уровне современных однокорпусных килевых парусных/парусно-моторных судов: объём и удобство обитаемых отсеков и отличную управляемость.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Стабилизированный корпус однокорпусного килевого парусного/парусно-моторного судна с подводными крыльями характеризующийся тем, что корпус с общей шириной не более 50% его длины, который в своей нижней части
- выполнен с продольно расположенной, симметричной относительно диаметральной плоскости судна и соизмеримой с его длиной, вертикально ориентированной узкой секцией малого волнового/гидродинамического сопротивления, с водоизмещающим сегментом, включающим киль с тяжелой бульбой,
- при этом отношение длины ватерлинии к ширине ватерлинии сегмента не менее 7- ми раз, с водоизмещением сегмента соответствующим полной снаряжённой массе судна,
- при этом узкая секция выполнена с волнопронизывающими обводами, высоким волнопронизывающим форштевнем, обтекаемыми задними обводами, и обтекаемым объёмным утолщением в своей передней верхней части,
- также включает два продольно ориентированных симметричных относительно диаметральной плоскости судна спонсона, расположенных выше ватерлинии по нижней поверхности корпуса на максимальной ширине корпуса, по отношению к длине корпуса расположение спонсонов может быть, как ближе к кормовой, так и к средней, либо к носовой частям корпуса,
- при этом отношение длины спонсона к его ширине не менее 7-ми раз, с собственным объемом достаточным для парирования парусного крена при погружении подветренного спонсона, но не достаточным для поддержания судна на плаву,
при этом спонсоны имеют обтекаемую веретенообразную форму с волнопронизывающими передними, обтекаемыми задними и глиссирующими средними обводами,
- при этом спонсоны в нижней части выполнены с подводными крыльями, создающими на ходу судна подъёмную силу, противодействующую весу корпуса и уменьшающую его осадку, при подъёме спонсонов над водной поверхностью,
- при формировании выше ватерлинии двух тоннельных полостей между узкой секцией и каждым из спонсонов, размера, достаточного для гашения энергии разбитой форштевнем и спонсонами волны,
- при этом наличие подводных крыльев в нижней части спонсонов обеспечивает увеличение эффективного размера тоннельных полостей на ходу судна.
PCT/RU2016/000745 2016-08-15 2016-11-03 Стабилизированный корпус однокорпусного килевого парусного/парусно-моторного судна с подводными крыльями WO2018034588A1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016133451 2016-08-15
RU2016133451A RU2657696C2 (ru) 2016-08-15 2016-08-15 Стабилизированный корпус однокорпусного килевого парусного/парусно-моторного судна с подводными крыльями

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2018034588A1 true WO2018034588A1 (ru) 2018-02-22

Family

ID=61196959

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2016/000745 WO2018034588A1 (ru) 2016-08-15 2016-11-03 Стабилизированный корпус однокорпусного килевого парусного/парусно-моторного судна с подводными крыльями

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2657696C2 (ru)
WO (1) WO2018034588A1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110126998A (zh) * 2019-05-29 2019-08-16 罗忠义 一种具有稳向板的海上龙舟

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023085970A1 (ru) * 2021-11-15 2023-05-19 Игнат Михайлович ВОДОПЬЯНОВ Стабилизированный корпус однокорпусного килевого парусного/парусно-моторного судна с серфирующей поверхностью

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0298050A1 (en) * 1987-07-01 1989-01-04 AKZO S.r.l. Hull for sailboat
US5063869A (en) * 1988-09-16 1991-11-12 Deutsche Airbus Gmbh Wing type sailing yacht
DE4125187A1 (de) * 1991-07-30 1993-02-04 Klaus D Lehmann Rumpf fuer wasserfahrzeuge, insbesondere segelboote und surfbretter
RU2172697C1 (ru) * 2000-09-04 2001-08-27 Кухаркин Вячеслав Дмитриевич Корпус глиссирующего судна
FR2876346A1 (fr) * 2004-10-07 2006-04-14 Pierre Charles Henri Ni Delion Procede de stabilisation supplementaire a carene variable de coque de voilier
US20080210149A1 (en) * 2005-08-26 2008-09-04 Dcns Ship Hull Comprising at Least One Float

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0298050A1 (en) * 1987-07-01 1989-01-04 AKZO S.r.l. Hull for sailboat
US5063869A (en) * 1988-09-16 1991-11-12 Deutsche Airbus Gmbh Wing type sailing yacht
DE4125187A1 (de) * 1991-07-30 1993-02-04 Klaus D Lehmann Rumpf fuer wasserfahrzeuge, insbesondere segelboote und surfbretter
RU2172697C1 (ru) * 2000-09-04 2001-08-27 Кухаркин Вячеслав Дмитриевич Корпус глиссирующего судна
FR2876346A1 (fr) * 2004-10-07 2006-04-14 Pierre Charles Henri Ni Delion Procede de stabilisation supplementaire a carene variable de coque de voilier
US20080210149A1 (en) * 2005-08-26 2008-09-04 Dcns Ship Hull Comprising at Least One Float

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110126998A (zh) * 2019-05-29 2019-08-16 罗忠义 一种具有稳向板的海上龙舟

Also Published As

Publication number Publication date
RU2016133451A (ru) 2018-02-19
RU2657696C2 (ru) 2018-06-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4915048A (en) Vessel with improved hydrodynamic performance
CN108698669B (zh) 稳定的单体船龙帆/动力帆船船体
EP2437974B1 (en) Trimaran motion damping
US8955451B2 (en) Foil structure for providing buoyancy and lift
KR20080043357A (ko) 수중익선
US5794558A (en) Mid foil SWAS
CN102935874A (zh) 双潜体小水线面复合水面无人艇
US5645008A (en) Mid foil SWAS
CN106627984A (zh) 船首抑波减摇附体
KR20060009880A (ko) 저 항력 잠수 비대칭 배수양력몸체
RU2657696C2 (ru) Стабилизированный корпус однокорпусного килевого парусного/парусно-моторного судна с подводными крыльями
US20150144049A1 (en) Buoyant, Variably Buoyant and Non-Buoyant Foil Structures for Marine Vessels and Watercraft
US3495563A (en) Seaworthy hydroplanes
RU2708813C1 (ru) Стабилизированный корпус однокорпусного моторного судна, использующий серфирование на водной подушке, c глубоко погруженным опорным элементом
CN110682995A (zh) 一种具有三槽道结构的滑行艇
RU2788247C1 (ru) Стабилизированный корпус однокорпусного килевого парусного/парусно-моторного судна c серфирующей поверхностью.
AU2013340742A1 (en) Planing hydrofoils for marine craft
WO2023085970A1 (ru) Стабилизированный корпус однокорпусного килевого парусного/парусно-моторного судна с серфирующей поверхностью
CN107839834B (zh) 一种五体船
RU107759U1 (ru) Многокорпусное судно
RU2375238C1 (ru) Способ движения судна на погруженных опорах
RU178005U1 (ru) Судно на подводных крыльях
WO2018190746A1 (ru) Стабилизированный корпус однокорпусного моторного судна с глиссирующими лыжами
WO2016042527A1 (en) Hull for boats for high speed in irregular sea conditions
TW397789B (en) Hull inclination methods and means for water vessels

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 16913584

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

32PN Ep: public notification in the ep bulletin as address of the adressee cannot be established

Free format text: NOTING OF LOSS OF RIGHTS PURSUANT TO RULE 112(1) EPC (EPO FORM 1205A DATED 09/07/2019)

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 16913584

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1