Результат интеллектуальной деятельности: КОРПУС СУДНА ТУННЕЛЬНОГО ТИПА

Изобретение относится к области судостроения и касается конструирования обводов корпуса судна.

Известен корпус судна туннельного типа (патент RU №2302971, кл. В63В 1/00, 1/40, 2007), содержащий надводный корпус и подводный корпус, имеющий днище с продольным аркообразным в поперечном сечении каналом, простирающимся вдоль всего корпуса судна, при этом продольный канал расположен ниже конструктивной ватерлинии и выполнен с образующими, параллельными диаметральной плоскости. Это устройство принято в качестве прототипа.

Как следует из описания к устройству-прототипу, предлагаемая форма продольного канала со стенками параллельными диаметральной плоскости имеет геометрию с минимальным волновым сопротивлением, когда независимо от волнообразования (т.е. перепада уровня воды) проекция сил волнового давления в этой зоне на продольную ось равна нулю.

При этом расположение продольного канала ниже конструктивной ватерлинии обеспечивает уменьшение продольной качки судна на взволнованной водной поверхности.

Следует отметить, что в процессе умерения продольной качки участвуют верхние поверхности в оконечностях продольного канала судна. При этом значительная часть продольного канала в средней его части практически не участвует в умерении продольной качки, хотя и составляет существенную часть смоченной поверхности подводного корпуса, которая прямо пропорцианально увеличивает сопротивление трения воды при движении судна.

Целью предлагаемого изобретения является повышение эксплуатационных характеристик судна туннельного типа путем снижения части смоченной поверхности подводного канала, что приведет к уменьшению сопротивления трения воды при движении судна.

Цель достигается тем, что в корпусе судна туннельного типа, содержащем надводный корпус и подводный корпус, имеющем днище с продольным аркообразным в поперечном сечении каналом, простирающимся вдоль всего корпуса судна, при этом продольный канал расположен ниже конструктивной ватерлинии и выполнен с образующими, параллельными диаметральной плоскости, согласно предлагаемому техническому решению в средней части продольного канала выполнен вырез, образующий нишу в надводном корпусе выше конструктивной ватерлинии.

Целесообразно, в носовой части корпуса между продольным каналом и вырезом выполнить выступ с острым углом, устраняющим вихревой срыв в набегающем потоке, а в кормовой части корпуса между продольным каналом и вырезом выполнить поверхность с наклоном, обеспечивающим плавное обтекание набегающим потоком верхней части продольного канала в кормовой оконечности.

Кроме того, в надводном корпусе выполнить вентиляционные шахты для естественной или искусственной подачи воздуха в нишу.

Предлагаемое изобретение поясняется чертежами, где

фиг.1 - изометрическое изображение корпуса судна туннельного типа;

фиг.2 - продольный разрез корпуса судна по диаметральной плоскости;

фиг.3 - вид в корму на корпус;

фиг.4 - сечение А-А на фиг.2.

Корпус судна туннельного типа содержит надводный корпус 1 выше конструктивной ватерлинии (КВЛ) 2 и подводный корпус 3 ниже конструктивной ватерлинии 2 (фиг.1). Надводный корпус 1 может быть любой формы в зависимости от назначения судна. Подводный корпус 3 имеет днище 4 с продольным каналом 5 и криволинейные борта 6, сходящиеся к носу. Продольный канал 5 расположен ниже конструктивной ватерлинии 2 и выполнен аркообразной формы в поперечном сечении с образующими параллельными диаметральной плоскости 7 судна (фиг.3). В средней части продольного канала 5 выполнен вырез, который образует нишу 8 в надводном корпусе 1 выше конструктивной ватерлинии 2 (фиг.2). В носовой части корпуса между продольным каналом 5 и вырезом выполнен выступ 9 с острым уголом, устраняющим вихревой срыв в набегающем потоке, а в кормовой части корпуса между продольным каналом 5 и вырезом выполнена поверхность 10 с наклоном, обеспечивающим плавное обтекание набегающим потоком верхней части продольного канала 5 в кормовой оконечности. В надводном корпусе 1 выполнены вентиляционные шахты 11 для естественной или искусственной подачи воздуха в нишу 8 (фигуры 2 и 4).

Стрелкой V показано направление движения судна.

При движении судна со скоростью V со стороны окружающей среды на подводный корпус 3 действует сопротивление воды. Одной из главных составляющих сопротивления воды при движении судна туннельного типа является сопротивление трения.

Для уменьшения сопротивления трения при движении судна туннельного типа в средней части продольного канала 5 выполнен вырез, который образует нишу 8 в корпусе судна выше конструктивной ватерлинии 2.

Целесообразно, в носовой части корпуса между продольным каналом 5 и вырезом выполнить выступ 9 с острым углом, устраняющим вихревой срыв в набегающем потоке, что обеспечит плавное протекание потока в продольном канале 5, а следовательно, уменьшит сопротивление воды при движении судна.

Кроме того, в кормовой части корпуса между продольным каналом 5 и вырезом выполнена поверхность 10 с наклоном, обеспечивающим плавное обтекание набегающим потоком верхней части продольного канала 5 в кормовой оконечности, что уменьшит сопротивление воды при движении судна туннельного типа.

При движении судна туннельного типа вперед воздух из полости ниши 8, перемешиваясь с потоком воды, образующимся в продольном канале 5, будет сносится к корме судна. При этом водно-воздушная смесь уменьшает вязкость потока в верхней части кормы продольного канала 5, что уменьшает сопротивление трения воды при движении судна туннельного типа. Поэтому целесообразно для естественной или искусственной подачи воздуха в нишу 8 выполнить вентиляционные шахты 11.

В результате уменьшается площадь смоченной поверхности подводного корпуса 3, что прямо пропорционально уменьшает сопротивление трения при движении судна туннельного типа, а также за счет уменьшения вязкости водовоздушной смеси в верхней кормовой части продольного канала, что повышает эксплуатационные характеристики судна туннельного типа.