Патент на изобретение №2397913

(54) ОТКРЕНИВАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ПАРУСНОЙ ЯХТЫ

(57) Реферат:

Изобретение относится к области судостроения. Откренивающее устройство парусной яхты содержит крыло, соединенное с корпусом яхты посредством сферического шарнира с центром в диаметральной плоскости. Подвижная часть шарнира выполнена в виде сферического прилива с осью, на которой установлено червячное колесо червячного редуктора. Корпус червячного редуктора жестко соединен с П-образным коромыслом, подвижным в диаметральной плоскости. Концы коромысла насажены на оси, закрепленные на неподвижной части шарнира перпендикулярно диаметральной плоскости корпуса яхты. Поперечное сечение крыла выполнено в виде сегмента, обращенного выпуклостью вниз. Образующая крыла, проходящая через нижнюю точку поперечного сечения, соединена с поверхностью сферического прилива по касательной. Верхняя часть крыла имеет форму, совпадающую с кормовым участком днища яхты в диаметральной плоскости. Достигается снижение сопротивления движению яхты на полных курсах, а также снижение веса откренивающего устройства. 7 ил.

Изобретение относится к парусному судостроению и может быть использовано при постройке, например, парусных быстроходных глиссирующих яхт.

Известна конструкция парусной яхты, которая для противодействия крену от давления ветра на паруса оборудована качающимся килем, выполненным в виде плавника обтекаемого профиля с бульбом на конце, закрепленного в нижней части корпуса с возможностью поворота в плоскости, перпендикулярной диаметральной плоскости яхты, и снабженного механизмом поворота (журнал «Катера и яхты» 2009 г., 1(217), с.132-133).

К недостаткам такой конструкции относятся: значительный вес киля, доходящий до 60% водоизмещения, большая осадка, резкое снижение сопротивления дрейфу при значительных углах поворота киля, значительное гидродинамическое сопротивление движению, которое вместе с рулем составляет 10-40% от общего сопротивления, что особенно неоправданно на полных курсах, когда кренящий момент снижается вплоть до полного исчезновения на фордевинде.

Известна конструкция парусной яхты, содержащая крыло в виде плавникового киля с бульбом, который имеет возможность поворота в диаметральной плоскости, в плоскости параллельной мидель шпангоуту и вокруг собственной оси – «трехмерный киль», домкрат, соединенный с корпусом яхты, при помощи которого осуществляют поворот коромысла в диаметральной плоскости (патент FR 9913957).

По наибольшему количеству сходных признаков и достигаемому при использовании результату данное техническое решение выбрано в качестве прототипа заявляемого изобретения.

Недостатками прототипа, не позволяющими достичь поставленной нами цели, являются: малый угол качания киля – 30° от вертикали, что ограничивает энерговооруженность яхты, а следовательно, и скорость. Поворот киля вокруг своей оси для снижения дрейфа приводит к увеличению крена. В целом конструкция прототипа имеет те же недостатки, что и аналог при более сложной конструкции.

Технической задачей предлагаемого изобретения является снижение веса откренивающего устройства и снижение сопротивления движению на полных курсах особенно парусных быстроходных глиссирующих яхт.

Для достижения указанного технического результата в откренивающем устройстве парусной яхты, содержащем крыло, сферический шарнир, состоящий из подвижной и неподвижной частей, коромысла и домкрата, при помощи которого осуществляют поворот коромысла в диаметральной плоскости, крыло соединено с корпусом яхты посредством сферического шарнира, неподвижная часть которого выполнена в форме сферического седла, центр которого расположен в диаметральной плоскости внутри корпуса яхты, а подвижная часть выполнена в виде соединенного с крылом сферического прилива с осью, на которую надето червячное колесо червячного редуктора, корпус червячного редуктора жестко соединен с П-образным коромыслом, концы которого насажены на оси, закрепленные перпендикулярно диаметральной плоскости с внешней стороны сферического седла, П-образное коромысло связано с корпусом яхты посредством домкрата, соединенного с корпусом яхты, поперечное сечение крыла выполнено в виде сегмента, обращенного выпуклостью вниз, нижняя часть которого соединена с поверхностью сферического прилива по касательной, верхняя часть крыла имеет форму, совпадающую с кормовым участком днища парусной яхты, примыкающим к сферическому седлу в диаметральной плоскости.

Отличительными признаками предлагаемого изобретения является выполнение откренивающего устройства парусной яхты в виде крыла сегментного профиля, обращенного выпуклостью вниз, которая соединена с поверхностью сферического прилива по касательной, и верхней частью, совпадающей по форме с кормовым участком днища в диаметральной плоскости.

Благодаря наличию этих признаков откренивание парусной яхты осуществляется за счет момента от веса крыла, повернутого в сторону наветреннего борта, и за счет момента от подъемной силы, возникающей на сегментном профиле крыла при установке угла атаки путем поворота крыла в сферическом шарнире вокруг горизонтальной оси, перпендикулярной диаметральной плоскости. А для снижения сопротивления движению на полных курсах крыло поворачивается вдоль диаметральной плоскости свободным концом в корму и поворачивается вверх до касания днища парусной яхты. В таком положении смоченная поверхность подводной части парусной яхты практически равна смоченной поверхности днища и руля, при этом сопротивление формы увеличивается лишь за счет выступающего из днища сегмента сферического прилива.

Предлагаемое устройство иллюстрируется чертежами, представленными на фиг.1-фиг.7.

На фиг.1 показана боковая проекция корпуса парусной яхты.

На фиг.2 – вид сверху корпуса парусной яхты.

На фиг.3 – поперечное сечение корпуса по оси сферического шарнира.

На фиг.4 – вид сферического шарнира со стороны кормы, совмещенный с разрезом по плоскости, проходящей вертикально через ось поворота П-образного коромысла.

На фиг.5 – вид сбоку на сферический шарнир с крылом в рабочем положении.

На фиг.6 – вид сбоку на сферический шарнир, совмещенный с разрезом по диаметральной плоскости перед уборкой крыла.

На фиг.7 – вид сбоку на сферический шарнир с крылом в нерабочем положении.

Откренивающее устройство парусной яхты 1 (фиг.1) содержит крыло 2, имеющее сегментный профиль, соединенное по касательной со сферическим приливом 3, помещенным в сферическое седло 4 (фиг.4), закрепленное в корпусе парусной яхты 1 со сферическим приливом 3 жестко соединена ось 5, на которую одето червячное колесо 6 червячного редуктора 7, червячный редуктор 7 жестко соединен с П-образным коромыслом 8, насаженным на оси 9, перпендикулярные диаметральной плоскости корпуса парусной яхты 1, геометрические оси которых проходят через центр сферического седла 4, П-образное коромысло 8 шарнирно связано с корпусом парусной яхты 1 посредством домкрата 10 (фиг.5). Сферический прилив 3 прижат к сферическому седлу 4, фланцем 11. Уплотнительные элементы, обеспечивающие герметичность узла примыкания сферического прилива 3 к сферическому седлу 4, на чертежах не показаны. Также не показан плавник, обеспечивающий устойчивость на курсе при поднятых швертах 12 (фиг.2).

Устройство работает следующим образом.

Для противодействия кренящему моменту крыло 2 с помощью червячного редуктора 7 поворачивается в сторону наветренного борта перпендикулярно диаметральной плоскости корпуса парусной яхты 1 при вертикальном положении оси 5, при этом для противодействия дрейфу опущен подветренный шверт 12, при этом наветренный шверт 12 поднят, затем с помощью домкрата 10 П-образное коромысло 8 поворачивается в нос для придания крылу 2 требуемого угла атаки для удержания корпуса парусной яхты 1 на ровном киле.

При смене галса ось 5 возвращается в вертикальное положение, крыло 2 поворачивается червячным редуктором 7 на 180° и ему придается необходимый угол атаки . Одновременно поднимается ставший наветренным шверт 12 и опускается подветренный шверт 12.

Для движения полным курсом крыло 2 поворачивается червячным редуктором 7 в корму вдоль диаметральной плоскости при вертикальном положении оси 5 и с помощью домкрата 10 поднимается до упора в днище.

В таком положении смоченная поверхность подводной части практически не отличается от смоченной поверхности днища парусной яхты 1, а сопротивление формы увеличивается за счет выступающего из днища сегмента сферического прилива 3 и расположенного за ним крыла 2, что минимум на порядок меньше сопротивления плавникового киля с бульбом.

В рабочем положении крыло 2 наклонено к горизонту на угол 10°-30° и ориентировано перпендикулярно диаметральной плоскости корпуса парусной яхты 1. В таком положении ось 5, выступающая из верхней части сферического прилива 3, занимает вертикальное положение при нулевом угле атаки крыла 2.

Таким образом, предлагаемое изобретение особенно эффективно для парусных быстроходных глиссирующих яхт, для которых важно движение без крена. При этом вес такой яхты уменьшается примерно на вес бульба и значительно снижается сопротивление движению на полных курсах.

Формула изобретения

Откренивающее устройство парусной яхты, содержащее крыло, сферический шарнир, состоящий из подвижной и неподвижной частей, коромысло и домкрат, при помощи которого осуществляется поворот коромысла в диаметральной плоскости, отличающееся тем, что крыло соединено с корпусом яхты посредством сферического шарнира, неподвижная часть которого выполнена в виде сферического седла, центр которого расположен в диаметральной плоскости внутри корпуса яхты, а подвижная часть выполнена в виде соединенного с крылом сферического прилива с осью, на которую надето червячное колесо червячного редуктора, корпус червячного редуктора жестко соединен с П-образным коромыслом, концы которого насажены на оси, закрепленные перпендикулярно диаметральной плоскости с внешней стороны сферического седла, П-образное коромысло связано с корпусом яхты посредством домкрата, соединенного с корпусом яхты, поперечное сечение крыла выполнено в виде сегмента, обращенного выпуклостью вниз, нижняя часть которого соединена с поверхностью сферического прилива по касательной, верхняя часть крыла имеет форму, совпадающую с кормовым участком днища парусной яхты, примыкающим к сферическому седлу в диаметральной плоскости.

РИСУНКИ