×
27.07.2013
216.012.5969

Результат интеллектуальной деятельности: БЫСТРОХОДНОЕ СУДНО

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к области судостроения и касается быстроходного глиссирующего судна с подводным крылом. Быстроходное судно имеет остроскулые обводы, по меньшей мере, один поперечный редан и профилированное подводное крыло, установленное в кормовой части. Кормовая часть судна выполнена со свесом, а подводное крыло расположено за кормовым свесом или под ним. При этом расстояние от середины хорды подводного крыла до транца судна составляет не менее 0,3 расстояния между транцем судна и центром тяжести по его длине. Подводное крыло размещено на одной или двух стойках и установлено с возможностью фиксированного изменения его установочного угла атаки относительно основной плоскости судна. Технический результат заключается в повышении продольной устойчивости движения быстроходного глиссирующего судна. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к судостроению, в частности к быстроходным глиссирующим судам, и касается вопроса обеспечения продольной устойчивости движения быстроходных остроскулых глиссирующих судов.

Известны быстроходные суда, имеющие остроскулые обводы, килеватое днище и транцевую корму (см. книгу И.Т.Егорова, М.М. Бунькова, Ю.М. Садовникова «Ходкость и мореходность глиссирующих судов», изд-во «Судостроение», Ленинград, 1978 г.). Недостатком этих судов является то, что при движении на тихой воде возможна потеря продольной устойчивости движения, которая характеризуется интенсивными совместными колебаниями судна по дифференту и всплытию (т.н. «дельфинирование»). Такие колебания недопустимы по условиям обитаемости и опасны для живучести судна.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению является глиссирующее судно, конструкция которого приведена в работе "The Dynaplane Design for Planing Motorboats", опубликованной в трудах конференции Fast 2007, Shanghai, China September 2007, стр.214-220 - (прототип). Данное судно имеет остроскулые обводы, транцевую корму, реданированное днище. В корме на двух вертикальных стойках установлено подводное V-образное крыло. Крыло разгружает вес судна и обеспечивает в зависимости от скорости хода регулировку ходового дифферента судна, обеспечивая оптимальное его значение. Установка крыла в корме судна способствует также стабилизации продольного движения за счет действия позиционных и демпфирующих сил, возникающих на крыле при колебаниях судна по дифференту и всплытию.

Однако недостатком данного судна является малое плечо позиционных и демпфирующих сил (расстояние между крылом и центром тяжести судна по длине), что требует использования крыла большой площади для обеспечения эффективного гашения килевых и вертикальных колебаний судна. Это в свою очередь приводит к увеличению веса конструкции крыла и росту сопротивления движению судна.

Предлагаемое изобретение направлено на решение задачи по повышению продольной устойчивости движения быстроходного остроскулого глиссирующего судна при высоких относительных скоростях хода (число Фруда по водоизмещению Fn>4,0).

Технический результат достигается тем, что у быстроходного судна, имеющего остроскулые обводы, по меньшей мере один поперечный редан и профилированное подводное крыло, кормовая часть выполнена с кормовым свесом, а подводное крыло расположено за кормовым свесом или под ним так, что расстояние от середины хорды подводного крыла до транца судна составляет не менее 0,3 расстояния между транцем судна и центром тяжести по его длине. При этом подводное крыло размещено на одной или двух стойках и установлено с возможностью фиксированного изменения его установочного угла атаки относительно основной плоскости (ОП) судна.

Кроме того, стойки подводного крыла выполнены с возможностью поворота вокруг оси, перпендикулярной диаметральной плоскости судна, для изменения установочного угла атаки крыла.

Выполнение кормовой части судна со свесом и установка крыла за кормовым свесом или под ним позволяет увеличить плечо позиционных и демпфирующих сил на крыле, вследствие чего обеспечивается устойчивое движение судна при малой площади подводного крыла.

Преимущество установки стабилизирующего крыла, которое крепится к кормовому свесу быстроходного судна, заключается в том, что эффективная стабилизация движения судна достигается с помощью несложного конструктивного мероприятия при малой площади крыла.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен общий вид быстроходного судна, на фиг.2 приведены результаты модельных испытаний предлагаемого быстроходного глиссирующего судна в опытовом бассейне при килевой качке судна и на фиг.3 - при вертикальной качке судна.

Быстроходное глиссирующее судно имеет корпус с остроскулыми обводами 1, по меньшей мере один поперечный редан 2, транец судна 3. Кормовая часть судна выполнена с кормовым свесом 4. В пределах кормового свеса 4 или за ним установлено подводное крыло 5 на расстоянии «а» (расстояние между серединой хорды крыла 5 и транцем судна 3), составляющем не менее 0,3 расстояния между транцем судна 3 и центром тяжести по его длине XG. Подводное крыло 5 закреплено на поворотных стойках 6 и выполнено с возможностью фиксированного изменения его угла атаки.

Эффект стабилизации движения предлагаемого глиссирующего судна на высоких скоростях реализуется следующим образом.

При потере продольной устойчивости движения судно начинает совершать колебания по дифференту, что приводит к появлению знакопеременных вертикальных сил, действующих на корпус и являющихся причиной возникновения вертикальной качки судна. Подводное крыло 5, установленное на кормовом свесе 4, совершает вертикальные и угловые колебания вместе с судном, вследствие чего на нем возникают демпфирующие и позиционные силы, которые приводят к появлению дополнительных моментов, действующих на судно. Демпфирующие силы и моменты, возникающие на кормовом подводном крыле 5, пропорциональны вертикальной составляющей скорости крыла, которая возникает вследствие килевой и вертикальной качки судна.

Поскольку вертикальные перемещения и составляющая скорости крыла из-за килевой и вертикальной качки судна находятся в противофазе, то величина демпфирующих сил и моментов, действующих на судно, недостаточна для эффективной стабилизации его движения.

Позиционные силы, возникающие на кормовом подводном крыле, оказывают на судно двойное воздействие. При увеличении угла дифферента судна на угол ΔΨ вследствие килевой качки угол атаки кормового подводного крыла увеличивается на такую же величину. Поэтому на нем возникает дополнительная вертикальная сила, равная:

где - производная подъемной силы подводного крыла по углу атаки;

S - площадь подводного крыла;

ρ - плотность воды;

V - скорость движения судна.

Указанная сила имеет тот же знак, что и дополнительная вертикальная сила на корпусе судна, поэтому последняя способствует увеличению вертикальной качки судна.

В то же время дополнительная вертикальная сила на подводном крыле приводит к появлению дополнительного дифферентующего момента относительно центра тяжести судна:

ΔMy=ΔRz·(XG+a),

который препятствует возрастанию угла дифферента, т.к. дифферентующий момент подводного крыла относительно центра тяжести судна и возмущающий дифферентующий момент, возникающий на корпусе судна, по знаку всегда противоположны.

В предлагаемом техническом решении эффективная стабилизация судна достигается благодаря увеличению плеча (XG+a) позиционной вертикальной силы на подводном крыле ΔRz за счет установки крыла 5 на кормовом свесе, что позволяет обеспечить стабилизирующий дифферентующий момент ΔMy при меньшей вертикальной силе и соответственно меньшей площади крыла.

Эффект стабилизации движения быстроходного глиссирующего судна с использованием подводного крыла 5, установленного предложенным образом на модели остроскулого судна, был подтвержден экспериментально при буксировочных испытаниях модели судна в скоростном опытовом бассейне в диапазоне относительных скоростей Fn=4,0÷5,5 при a=0,7. Эффект использования подводного крыла 5 показан на графике фиг.2 при килевой качке модели судна (колебания по дифференту уменьшаются ≈ на 75÷90% в зависимости от угла атаки крыла) и на графике фиг.3 при вертикальной качке модели судна (колебания по всплытию уменьшаются на ≈80÷90%).

Предлагаемое быстроходное остроскулое глиссирующее судно обладает более эффективной стабилизацией продольного движения при высоких относительных скоростях хода (число Фруда по водоизмещению Fn>4,0), что выгодно отличает его от прототипа.


БЫСТРОХОДНОЕ СУДНО
БЫСТРОХОДНОЕ СУДНО
БЫСТРОХОДНОЕ СУДНО
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 41-50 из 154.
27.02.2014
№216.012.a60c

Турель бурового судна

Изобретение относится к области геологоразведки и судов для геологоразведки, а именно к разведочному морскому бурению, и касается вопроса обеспечения защиты буровой шахты при значительном волнении (100-летний шторм) и райзера при буровых работах в ледовых условиях. Для этого внутри корпуса...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002508223
Дата охранного документа: 27.02.2014
27.02.2014
№216.012.a60d

Буксируемое устройство для разрушения ледового покрова при формировании судоходного канала во льдах

Изобретение относится к области судостроения. Буксируемое устройство имеет корпус, который состоит из симметрично расположенных относительно диаметральной плоскости устройства двух боковых ледокольных корпусов и центрального вспомогательного ледокольного корпуса, который расположен в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002508224
Дата охранного документа: 27.02.2014
10.03.2014
№216.012.aa11

Глушитель гидродинамического шума в трубопроводе

Устройство предназначено для глушения гидродинамического шума, передаваемого по заполняющей трубопроводы жидкой среде. Содержит металлический корпус с упругим элементом, сообщенный с трубопроводом посредством горла. Упругий элемент выполнен в виде расположенных в металлическом корпусе полых...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002509252
Дата охранного документа: 10.03.2014
20.03.2014
№216.012.abba

Морское судно для укладки стальных труб, гибких элементов и подводных конструкций в ледовых условиях

Изобретение относится к области судостроения, более конкретно к морским судам для укладки стальных бетонированных и необетонированных труб большого диаметра (до 1400 мм) и значительной толщины (до 27 мм), гибких металлопластиковых труб диаметром до 200 мм, шлангов, кабелей, шлангокабелей,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002509677
Дата охранного документа: 20.03.2014
20.03.2014
№216.012.acfb

Устройство для измерения инерционных характеристик моделей плавучих инженерных объектов, оборудованных якорной системой удержания, и способ их определения

Изобретения относятся к области судостроения, в частности к экспериментальным методам испытания моделей в опытовых и ледовых бассейнах при проведении испытаний заякоренных объектов, и могут быть использованы для непосредственных измерений инерционных характеристик изучаемой модели. Устройство...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002509998
Дата охранного документа: 20.03.2014
10.04.2014
№216.012.b098

Безреберный обтекатель антенны гидроакустической станции

Изобретение относится к области судостроения, а именно к обтекателям гидроакустических станций. Технический результат - создание обтекателя антенн гидроакустических станций из композиционных материалов, обладающего повышенной прочностью и эксплуатационной надежностью с улучшенными акустическими...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002510923
Дата охранного документа: 10.04.2014
20.04.2014
№216.012.b8d8

Двигатель внутреннего сгорания

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Двигатель внутреннего сгорания содержит блок цилиндров, чугунную втулку (1) цилиндра, чугунную крышку (2) цилиндра, стальную прокладку (3) газового стыка между втулкой (1) и крышкой (2) цилиндра, скрепленные при помощи...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002513048
Дата охранного документа: 20.04.2014
10.07.2014
№216.012.da58

Устройство противоледовой защиты для гидротехнического сооружения, расположенного на мелководном континентальном шельфе

Устройство противоледовой защиты для гидротехнического сооружения, расположенного на мелководном континентальном шельфе, включает защитные элементы 2 и закрепляющие элементы, соединяющие защитные элементы с дном акватории. Защитные элементы 2 выполнены в виде погружных многогранных понтонов с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002521674
Дата охранного документа: 10.07.2014
20.07.2014
№216.012.dd7f

Способ получения поликристаллического оптического материала на основе оксидов

Изобретение относится к технологии получения поликристаллических оптических материалов и может быть использовано при получении оптической керамики на основе оксидов, а также материалов на основе алюмомагниевой шпинели. Исходное сырье в виде брикета из порошка алюмомагниевой шпинели...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002522489
Дата охранного документа: 20.07.2014
20.07.2014
№216.012.de35

Автоматизированная система кренования судна

Изобретение относится к области судостроения и касается вопроса создания технических средств контроля остойчивости судна. В заявленной системе кренования судна рабочее тело выполнено в виде размещенного в расположенной поперек диаметральной плоскости судна трубе-цилиндре поршня, имеющего на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002522671
Дата охранного документа: 20.07.2014
Показаны записи 41-50 из 126.
27.02.2014
№216.012.a609

Способ постановки бурового судна с турелью на систему якорного удержания в ледовых условиях

Изобретение относится к области геологоразведки, а именно к разведочному бурению на море в ледовых условиях. Способ заключается в том, что с помощью буксиров-завозчиков якорей перемещают цепи с якорями до точки их установки. Предварительно якорные цепи перемещают подо льдом с последующим их...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002508220
Дата охранного документа: 27.02.2014
27.02.2014
№216.012.a60c

Турель бурового судна

Изобретение относится к области геологоразведки и судов для геологоразведки, а именно к разведочному морскому бурению, и касается вопроса обеспечения защиты буровой шахты при значительном волнении (100-летний шторм) и райзера при буровых работах в ледовых условиях. Для этого внутри корпуса...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002508223
Дата охранного документа: 27.02.2014
27.02.2014
№216.012.a60d

Буксируемое устройство для разрушения ледового покрова при формировании судоходного канала во льдах

Изобретение относится к области судостроения. Буксируемое устройство имеет корпус, который состоит из симметрично расположенных относительно диаметральной плоскости устройства двух боковых ледокольных корпусов и центрального вспомогательного ледокольного корпуса, который расположен в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002508224
Дата охранного документа: 27.02.2014
10.03.2014
№216.012.aa11

Глушитель гидродинамического шума в трубопроводе

Устройство предназначено для глушения гидродинамического шума, передаваемого по заполняющей трубопроводы жидкой среде. Содержит металлический корпус с упругим элементом, сообщенный с трубопроводом посредством горла. Упругий элемент выполнен в виде расположенных в металлическом корпусе полых...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002509252
Дата охранного документа: 10.03.2014
20.03.2014
№216.012.abba

Морское судно для укладки стальных труб, гибких элементов и подводных конструкций в ледовых условиях

Изобретение относится к области судостроения, более конкретно к морским судам для укладки стальных бетонированных и необетонированных труб большого диаметра (до 1400 мм) и значительной толщины (до 27 мм), гибких металлопластиковых труб диаметром до 200 мм, шлангов, кабелей, шлангокабелей,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002509677
Дата охранного документа: 20.03.2014
20.03.2014
№216.012.acfb

Устройство для измерения инерционных характеристик моделей плавучих инженерных объектов, оборудованных якорной системой удержания, и способ их определения

Изобретения относятся к области судостроения, в частности к экспериментальным методам испытания моделей в опытовых и ледовых бассейнах при проведении испытаний заякоренных объектов, и могут быть использованы для непосредственных измерений инерционных характеристик изучаемой модели. Устройство...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002509998
Дата охранного документа: 20.03.2014
10.04.2014
№216.012.b098

Безреберный обтекатель антенны гидроакустической станции

Изобретение относится к области судостроения, а именно к обтекателям гидроакустических станций. Технический результат - создание обтекателя антенн гидроакустических станций из композиционных материалов, обладающего повышенной прочностью и эксплуатационной надежностью с улучшенными акустическими...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002510923
Дата охранного документа: 10.04.2014
20.04.2014
№216.012.b8d8

Двигатель внутреннего сгорания

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Двигатель внутреннего сгорания содержит блок цилиндров, чугунную втулку (1) цилиндра, чугунную крышку (2) цилиндра, стальную прокладку (3) газового стыка между втулкой (1) и крышкой (2) цилиндра, скрепленные при помощи...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002513048
Дата охранного документа: 20.04.2014
10.07.2014
№216.012.da58

Устройство противоледовой защиты для гидротехнического сооружения, расположенного на мелководном континентальном шельфе

Устройство противоледовой защиты для гидротехнического сооружения, расположенного на мелководном континентальном шельфе, включает защитные элементы 2 и закрепляющие элементы, соединяющие защитные элементы с дном акватории. Защитные элементы 2 выполнены в виде погружных многогранных понтонов с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002521674
Дата охранного документа: 10.07.2014
20.07.2014
№216.012.dd7f

Способ получения поликристаллического оптического материала на основе оксидов

Изобретение относится к технологии получения поликристаллических оптических материалов и может быть использовано при получении оптической керамики на основе оксидов, а также материалов на основе алюмомагниевой шпинели. Исходное сырье в виде брикета из порошка алюмомагниевой шпинели...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002522489
Дата охранного документа: 20.07.2014
+ добавить свой РИД