Патент на изобретение №2169680
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) АУТРИГЕР МНОГОКОРПУСНОГО СУДНА
(57) Реферат: Изобретение относится к судостроению и касается создания аутригеров многокорпусных судов полупогруженного типа. Аутригер имеет корпус, соединенную с ним стойку, пересекающую поверхность воды, и соединенную со стойкой подводную гондолу. Мидель-шпангоут стойки смещен в корму от мидель-шпангоута корпуса аутригера. Стойка частично выведена в корму от днища корпуса аутригера. Носовая кромка стойки смещена в корму от начала днища корпуса аутригера. Кормовая часть днища корпуса аутригера, начиная от носовой кромки стойки, выполняется с подъемом вверх – в корму. Днище корпуса аутригера располагается выше спецификационной ватерлинии судна. Длина горизонтального сечения верхней части стойки может быть меньше длины горизонтального сечения нижней части стойки. Технический результат реализации изобретения заключается в уменьшении сопротивления движению аутригера на переднем ходу судна. 1 з.п. ф-лы. 4 ил. 1. Область техники, к которой относится изобретение Описываемый аутригер относится к области судостроения, конкретнее к той группе судов, которые скомпонованы более чем из одной плавучести, т.е. содержат по крайней мере один корпус и по крайней мере одну боковую плавучесть (аутригер), соединенную с корпусом судна надводным мостом. Такие суда обычно называют катамаранами, тримаранами и т.п. Из множества форм аутригеров настоящее изобретение совершенствует такие, которые состоят из корпуса аутригера, соединенной с ним стойки, пересекающей поверхность воды, и соединенной со стойкой подводной гондолы. При этом хотя бы один движитель энергетической установки судна сопряжен с гондолой аутригера. 2. Уровень техники Аналогами описываемого изобретения являются тримараны С.А.Руденко по авторским свидетельствам СССР N 631381, 1221028, 895789. Наиболее близким к описываемому изобретению аналогом (прототипом) можно считать тримаран по авторскому свидетельству N 1221028. На чертеже прототипа изображен тянущий гребной винт, однако положение винта на гондоле не имеет принципиального значения для описываемого изобретения. Как показали испытания буксируемой модели тримарана-прототипа, несмотря на относительно небольшую величину смоченной подводной части аутригера по сравнению со смоченной поверхностью основного корпуса тримарана, доля сопротивления аутригера в общем сопротивлении тримарана избыточно велика. Это объясняется следующим обстоятельством. При движении судна набегающий поток воды поднимается вверх по стойке, замывает большую часть корпуса аутригера (вплоть до нижней поверхности надводного моста) и тем самым существенно увеличивает фактическую смоченную поверхность аутригера, что, естественно, избыточно увеличивает его сопротивление. При этом чем ближе располагается стойка к носовой оконечности корпуса аутригера, тем большая его часть замывается потоком, поднимающимся по стойке. На чертеже прототипа аутригер характерен симметричным расположением стойки по длине корпуса аутригера, а именно: мидель-шпангоут корпуса аутригера и стойки совпадают и составляют мидель-шпангоут всего аутригера в целом. При этом носовая кромка стойки располагается в самом начале днища корпуса аутригера, и поэтому почти весь корпус аутригера находится в зоне влияния потока, поднимающегося по стойке. 3. Сущность изобретения С целью уменьшения сопротивления аутригера на переднем ходу судна настоящее изобретение предусматривает комплекс конструктивных решений, направленных на уменьшение величины фактической (т.е. на ходу судна) смоченной поверхности аутригера, во-первых, в надводной его части (при замывании корпуса аутригера на переднем ходу) и, во-вторых, в подводной части стойки на основе возможностей, появляющихся в результате первой группы конструктивных решений. К первой группе конструктивных решений относятся: а) мидель-шпангоут стойки смещается в корму от мидель-шпангоута корпуса аутригера, т.е. смещается в корму вся стойка с выведением ее кормовой части за пределы днища корпуса аутригера, а носовая кромка стойки уходит в корму от начала днища корпуса аутригера; благодаря этому существенно сокращается часть корпуса аутригера, замываемая на ходу, и соответственно уменьшается сопротивление движению аутригера; б) кормовая часть днища корпуса аутригера, начиная от кормовой кромки стойки, выполняется с подъемом вверх – в корму; благодаря этому постепенному подъему днище уходит от воздействия постепенно поднимающегося по стойке потока и соответственно уменьшается сопротивление движению аутригера; в) днище корпуса аутригера располагается выше спецификационной ватерлинии судна; благодаря этому корпус аутригера при любом спецификационном водоизмещении при движении на спокойной воде не замывается набегающим потоком и не создается дополнительное сопротивление движению аутригера. В результате выведения кормовой части стойки за пределы корпуса аутригера (см. выше пункт “а”) появляется возможность срезать кормовую часть стойки за пределами днища корпуса аутригера выше гребного винта (т.е. вблизи ватерлинии). Таким образом, длина горизонтального сечения верхней части стойки оказывается меньше длины горизонтального сечения нижней части стойки. При этом форма профиля этих сечений не регламентируется. Благодаря этому уменьшается смоченная поверхность стойки и соответственно уменьшается сопротивление движению аутригера. При этом срыв потока на срезе стойки выше гребного винта не нарушает плавность потока в зоне действия винта. Сохраняющаяся часть стойки в пределах днища корпуса аутригера обеспечивает прочность сопряжения стойки с корпусом. 4. Перечень фигур чертежей На прилагаемом чертеже изображена принципиальная форма аутригера согласно настоящему изобретению, где: – фиг. 1 – вид сбоку примерного судна с аутригерами, типа тримарана, на котором используется описываемое изобретение, – фиг. 2 – вид сверху того же тримарана (показан правый борт, левый борт симметричный относительно ДП судна), – фиг. 3 – вид сбоку аутригера (в увеличенном масштабе) согласно настоящему изобретению, – фиг. 4 – поперечное сечение аутригера по линии А-А на фиг. 3 (показан один борт, другой борт симметричен относительно ДП аутригера). На чертеже цифрами обозначены позиции: 1 – аутригер в сборе и его примерное место на судне, 2 – надводный корпус аутригера (располагается выше ватерлинии), 3 – стойка аутригера, 4 – гондола аутригера, 5 – гребной винт, 6 – днище аутригера (изображено с подъемом вверх – в корму от носовой кромки стойки), 7 – срезанная часть стойки аутригера (заштриховано) за пределами днища корпуса аутригера выше гребного винта. Аббревиатурами обозначены: – ВЛ – спецификационная ватерлиния судна, – ДПа – диаметральная плоскость аутригера, – ДПс – диаметральная плоскость судна. Мидель-шпангоуты обозначены знаками:  у корпуса аутригера, у стойки.
Мидель-шпангоут стойки смещен в корму от мидель-шпангоута корпуса аутригера, и таким образом кормовая часть стойки выведена за пределы днища корпуса аутригера, а носовая кромка стойки уведена в корму от начала днища корпуса аутригера.
Использование описываемого аутригера не ограничивается изображенным на чертеже судном. Он может быть применен и на других типах многокорпусных судов в необходимых количествах.
На чертеже изображен толкающий гребной винт в качестве примера. В принципе возможно использование тянущего гребного винта на носовой оконечности гондолы и вообще – других типов движителей, сопрягаемых с гондолой.
Описываемые конструктивные решения, как показано в разделе 3 настоящего описания, обеспечивают существенное уменьшение смоченной поверхности аутригера и соответствующее уменьшение сопротивления движению аутригера и судна в целом.
5. Возможность осуществления изобретенияОсуществление изобретения не представляет каких-либо технических или технологических затруднений и не требует никаких специальных ограничений или указаний. Поставленная в настоящем описании задача решается изготовлением аутригера технологическими методами, как для обычных корпусных конструкций, освоенными любым судостроительным заводом. Решение задачи изобретения (достижение поставленной цели) подтверждается результатами проведенных испытаний буксируемой модели судна с аутригерами, изображенного на фиг. 1 и 2. Формула изобретения
РИСУНКИ
|
||||||||||||||||||||||||||
