×
29.04.2019
219.017.465f

Результат интеллектуальной деятельности: СКОРОСТНОЙ КАТАМАРАН

Вид РИД

Изобретение

№ охранного документа
0002463196
Дата охранного документа
10.10.2012
Аннотация: Изобретение относится к судостроению и касается создания скоростных катамаранов. Скоростной катамаран является судном с двумя корпусами, связанными между собой соединительным мостом. В средней части судна (исключая носовую оконечность) расстояние от водной поверхности (от плоскости конструктивной ватерлинии) до поверхности соединительного моста (вертикальный клиренс) остается постоянной величиной. Вертикальный клиренс под соединительным мостом в средней части составляет от 5% до 12% от длины судна между перпендикулярами L, а в кормовой части катамарана, начиная с 13÷15 теоретического шпангоута, предусматривается дальнейшее существенное уменьшение вертикального клиренса (по сравнению со средней и носовой частями) до величины, составляющей 25÷35% от клиренса в средней части судна. В части катамарана, примыкающей к кормовому перпендикуляру (к транцу), батоксы соединительного моста выполнены с уменьшенным наклоном или без него на длине, равной 0÷10% от длины судна между перпендикулярами. Изобретение позволяет уменьшить интенсивность продольной качки, нагрузки, действующие на судовые конструкции в условиях волнения, общую вибрацию судна и материалоемкость конструкций, повысить комфортабельность и снизить сопротивление воды движению судна на волнении. 1 ил.

Изобретение относится к области судостроения и касается скоростных катамаранов.

Известен скоростной катамаран (СК), содержащий два корпуса, связанных между собой соединительным мостом, формируемым таким образом, что на значительной части длины судна (исключая носовую оконечность) расстояние от водной поверхности (от плоскости конструктивной ватерлинии) до поверхности соединительного моста (вертикальный клиренс) остается достаточно большой и практически постоянной величиной, а в носовой оконечности предусматривается увеличение клиренса за счет формирования так называемого "подъема" моста (скоростной морской пассажирский катамаран пр. 23107 «Сокол» - прототип (Б.А.Царев, В.П.Соколов. Проектные аспекты гидродинамического совершенствования скоростных судов. // Морской вестник, 2002, №1 (1)).

Недостатками такого катамарана являются:

- высокий уровень амплитуд качки и вибрации в условиях интенсивного морского волнения и низкая комфортабельность;

- высокая интенсивность ударного взаимодействия конструкций днища и соединительного моста с волнами, приводящая к повышенной материалоемкости судна, к снижению усталостной долговечности конструкций и уровня комфортабельности;

- потеря полезных объемов судна из-за большого вертикального клиренса, а также увеличение наружных поверхностей бортов корпусов и, как следствие, повышенная материалоемкость катамарана.

Задачей предлагаемого изобретения является уменьшение интенсивности продольной качки, нагрузок, действующих на конструкции СК в условиях волнения, общей вибрации судна и материалоемкости конструкций, повышение комфортабельности, а также снижение сопротивления воды движению судна на волнении.

Для достижения указанного технического результата предлагаются следующие решения. По изобретению вертикальный клиренс предлагается выполнять переменным, с постепенным уменьшением к кормовой оконечности. Такая конструктивная мера позволяет существенно увеличить гидродинамическое сопротивление продольной качке и общей вибрации СК в условиях интенсивного волнения. В носовой части катамарана наружную поверхность соединительного моста выполняют со значительным наклоном по отношению к плоскости конструктивной ватерлинии (формируется "подъем" моста), простирающимся в корму до 5÷9 теоретического шпангоута. В средней части судна (вплоть до 13÷15 теоретического шпангоута) батоксы наружной поверхности соединительного моста имеют незначительный или нулевой наклон. Вертикальный клиренс в этой части составляет от 5% до 12% от длины судна между перпендикулярами Li. В кормовой части катамарана, начиная с 13÷15 теоретического шпангоута, предусматривается дальнейшее существенное уменьшение вертикального клиренса (по сравнению со средней и носовой частями) до величины, составляющей 25÷35% от клиренса в средней части судна. В части катамарана, примыкающей к кормовому перпендикуляру (к транцу), батоксы соединительного моста выполняются с уменьшенным или нулевым наклоном на расстоянии, равном 0÷10% от длины судна между перпендикулярами.

Уменьшение вертикального клиренса в кормовой части катамарана, начиная с 13÷15 теоретического шпангоута, обеспечивает (в случае контактов моста с жидкостью в условиях волнения) существенное увеличение сил сопротивления продольной качке и вибрации катамарана и, следовательно, уменьшение интенсивностей качки и вибрации, внешних сил, определяющих прочность конструкций, а также повышение комфортабельности судна в условиях волнения (Г.Б.Крыжевич. Демпфирование качки и общей вибрации скоростных судов и вопросы их рационального проектирования. // Морской вестник. 2008, №4 (28)). Кроме того, вследствие снижения амплитуд качки, уменьшается дополнительное сопротивление воды движению катамарана на волнении и повышается скорость его хода.

В качестве зоны переменного клиренса в кормовой оконечности выбран район, расположенный между 13 и 17 теоретическими шпангоутами (см. чертеж), в котором (примерно в середине) расположена узловая точка формы основного тона колебаний корпуса судна (узел низшей формы балочных колебаний). В случае появления слеминга в кормовой части соединительного моста такое расположение переходной зоны обеспечивает минимальные гидродинамические силы, возбуждающие динамический изгиб судна по форме основного тона общей вибрации. Наличие небольшой кормовой части соединительного моста с малым наклоном его поверхности приводит не только к снижению возмущения вибрации судна, но и его килевой качки.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где показана схема продольного сечения скоростного катамарана, имеющего на протяжении участка кормовой оконечности с длиной L2 переменный вертикальный клиренс, и схема поперечного сечения судна. На протяжении участка с длиной L1 вертикальный клиренс остается постоянным.

Достижение положительных эффектов с помощью предлагаемого изобретения осуществляется следующим образом.

Во время хода судна на интенсивном волнении поверхность кормовой части соединительного моста периодически входит в контакт с жидкостью и передает ей часть кинетической энергии и импульса, приобретенных при колебательных движениях катамарана (при продольной качке и общей вибрации судна). Поскольку СК имеет большую скорость хода и его транцевое сечение быстро смещается относительно взволнованной поверхности воды, жидкость, которая приобрела часть энергии колебательного движения судна, остается за кормой судна с приобретенной энергией и в дальнейшем не участвует совместно с судном в процессе колебаний. Таким образом, при смачивании кормовой части соединительного моста происходит непрерывный процесс "стекания" в жидкость энергии и импульсов судна, обусловленных его качкой и общей вибрацией, в результате которого наблюдается интенсивное гидродинамическое демпфирование этих колебательных явлений.

В результате специальных расчетов (Г.Б.Крыжевич, Т.Ч.Фам. Совершенствование метода расчета нагрузок, определяющих общую прочность скоростного катамарана, и анализ влияния на них основных конструктивных факторов судна. // Морской вестник, 2008, №2) и экспериментов в мореходном бассейне (научно-технический отчет «Экспериментальная проверка эффективности найденных решений по снижению внешних силовых воздействий на конструкции и их вибрации путем проведения испытаний модели скоростного катамарана в опытовом бассейне»; ФГУП "ЦНИИ им. акад. А.Н.Крылова", выпуск 45272, 2010 г.) установлено, что при выполнении определенных условий (вертикальный клиренс в средней части СК составляет 5÷12% от длины судна между перпендикулярами, а в кормовой части клиренс находится в диапазоне 25÷35% от его значения в средней части судна) процесс демпфирования превалирует над процессом возбуждения колебаний, поскольку ударное взаимодействие кормовой оконечности с волнами выражено слабо. В результате замывания волнами кормовой части соединительного моста предлагаемого катамарана снижается интенсивность продольной качки, а следовательно, и ударное взаимодействие носовой оконечности СК с волнами, а также уменьшается дополнительное сопротивление воды движению судна на волнении.

Таким образом, предлагаемое оформление наружной поверхности соединительного моста позволяет уменьшить:

- интенсивность продольной качки и общей вибрации судна;

- нагрузки, действующие на конструкции СК в условиях волнения;

- материалоемкость конструкций;

- сопротивление воды движению судна на волнении, а также повысить комфортабельность судна, что выгодно отличает предлагаемый скоростной катамаран от прототипа.

Скоростной катамаран, представляющий собой судно с двумя корпусами, связанными между собой соединительным мостом, формируемым таким образом, что в средней части судна (исключая носовую оконечность) расстояние от водной поверхности (от плоскости конструктивной ватерлинии) до поверхности соединительного моста (вертикальный клиренс) остается постоянной величиной, отличающийся тем, что для снижения качки, общей вибрации судна и внешних нагрузок, действующих на конструкции катамарана, повышения комфортабельности и снижения дополнительного сопротивления воды движению катамарана на волнении вертикальный клиренс в средней части составляет от 5% до 12% от длины судна между перпендикулярами L, а в кормовой части катамарана, начиная с 13÷15 теоретического шпангоута, предусматривается дальнейшее существенное уменьшение вертикального клиренса (по сравнению со средней и носовой частями) до величины, составляющей 25÷35% от клиренса в средней части судна, причем в части катамарана, примыкающей к кормовому перпендикуляру (к транцу), батоксы соединительного моста выполняются с уменьшенным наклоном или без него на длине, равной 0÷10% от длины судна между перпендикулярами.
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 11-20 из 152.
10.04.2013
№216.012.3399

Мелкосидящая самоподъемная плавучая установка

Изобретение относится к области судостроения, а более конкретно к плавучим самоподъемным установкам для работы на мелководном шельфе. Мелкосидящая самоподъемная плавучая установка содержит корпус с верхней палубой, днищем, боковыми стенками и опоры с механизмами подъема. Вдоль всех или части...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478752
Дата охранного документа: 10.04.2013
20.04.2013
№216.012.3676

Способ изготовления труб из кварцевого стекла

Способ изготовления труб из кварцевого стекла относится к волоконной оптике, в частности к технологии изготовления точноразмерных труб из кварцевого стекла, необходимых для производства волоконных световодов, используемых в линиях связи, волоконно-оптических датчиках и лазерной технике....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002479495
Дата охранного документа: 20.04.2013
27.04.2013
№216.012.39d8

Конструкция скулового киля судна переходного режима движения (варианты)

Изобретение относится к области судостроения. Конструкция скулового киля судна переходного режима движения выполнена в трех вариантах. По первому варианту конструкция скулового киля судна содержит стенку, образованную продольными листовыми (полосовыми) или профильными связями, установленными на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002480369
Дата охранного документа: 27.04.2013
10.06.2013
№216.012.472b

Способ получения катализатора паровой конверсии метансодержащих углеводородов

Изобретение относится к способу получения катализатора. Описан способ получения катализатора паровой конверсии метансодержащих углеводородов, содержащего оксидный носитель в виде сложной шпинели типа Mg[Al,Fe]O и активный компонент - никель, включающий прокаливание модифицированного носителя,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002483799
Дата охранного документа: 10.06.2013
10.06.2013
№216.012.475e

Способ стыкового соединения полых панелей

Изобретение относится к судостроению, в частности, к соединению металлических панелей при изготовлении корпусных конструкций и надстроек быстроходных судов. Металлические панели состоят из наружных несущих слоев и внутреннего заполнителя. Внутренний заполнитель образован дискретными...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002483850
Дата охранного документа: 10.06.2013
10.06.2013
№216.012.47d4

Морская плавучая электростанция

Изобретение относится к области судостроения, более конкретно - к плавучим средствам выработки электроэнергии. Морская плавучая электростанция (МПЭС) включает корпус с формой равнобедренного треугольника в плане, по углам которого расположены опоры с размещенными на их верхних концах ветровыми...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002483968
Дата охранного документа: 10.06.2013
10.06.2013
№216.012.47d7

Устройство вибрационной и шумовой защиты судового энергетического оборудования

Изобретение относится к области судостроения и касается вопросов создания систем вибрационной и шумовой защиты судового энергетического оборудования. Предлагаемое устройство вибрационной и шумовой защиты судового энергетического оборудования представляет собой промежуточную опору, выполненную в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002483971
Дата охранного документа: 10.06.2013
20.06.2013
№216.012.4be3

Система очистки воздуха для судовых энергетических установок

Изобретение относится к области судостроения, в частности к системам очистки воздуха, подаваемого в двигатели для горения топлива, преимущественно газотурбинные. Система очистки воздуха для судовых энергетических установок включает расположенные в корпусе по ходу воздуха три ступени очистки для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002485009
Дата охранного документа: 20.06.2013
20.06.2013
№216.012.4be4

Обогреваемое воздухоочистительное устройство для судовых энергетических установок

Изобретение относится к области судостроения, в частности к системам очистки воздуха, подаваемого в двигатели для горения топлива, преимущественно газотурбинные. Обогреваемое воздухоочистительное устройство для судовых энергетических установок включает расположенные в корпусе по ходу воздуха...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002485010
Дата охранного документа: 20.06.2013
20.06.2013
№216.012.4d23

Теплообменный комплекс паротурбинной установки

Изобретение относится к области судовых энергетических установок и может быть использовано для систем охлаждения пара в главных конденсаторах и подогрева конденсата в конденсатно-питательных системах. Теплообменный комплекс паротурбинной установки содержит систему охлаждения главного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002485329
Дата охранного документа: 20.06.2013
Показаны записи 11-12 из 12.
24.07.2020
№220.018.37f2

Судно для транспортировки сжиженного природного газа и способ его строительства

Изобретение относится к области транспортного судостроения, средствам морской транспортировки и хранения сжиженного природного газа (СПГ) и касается вопроса создания судна-газовоза и грузовой емкости для транспортировки и хранения СПГ. Предложено судно для транспортировки СПГ, включающее...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002727768
Дата охранного документа: 23.07.2020
02.08.2020
№220.018.3bdc

Корпус судна

Изобретение относится к области судостроения и может быть использовано в конструкциях надводных судов. Корпус судна содержит борта, днище, кормовую оконечность и носовую оконечность, которая снабжена выступающим в носовом направлении за пределы нулевого теоретического шпангоута заостренным...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002728877
Дата охранного документа: 31.07.2020
+ добавить свой РИД