Речное судно

 

Изобретение относится к судостроению и касается профилирования отводов корпусов судов для эксплуатации на внутренних водных путях . Цель изобретения - повышение эксплуатационных и гидродинамических качеств судна. Речное судно, преимущественно с ограниченной осадкой, содержит цилиндрическую вставку 1 и носовуУ) оконечность 2 протяженностью lt от носового перпендикуляра 3 не более 0,. расчетной длины судна. В надводной части оконечности выполнены выступы 7, сопряженные со вставкой 1 и с наклонным форштевнем. Протяженность выступов 7 определена расстоянием по нормали от конструктивной ватерлинии (КВЛ) в точке А пересечения последней с вертикальной плоскостью , проведенной на расстоянии 1/4 ширины судна от его диаметральной плоскости (ДП). Величина АС расстояния по нормали от КВЛ до конца выступа больше осадки судна и не меньше расстояния AD между КВЛ и ватерлинией в основной плоскости (СП). Теоретический шпангоут 8. располо (Л

„.SU„„1636291 А 1 (51) 5 В 63 В 1/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ASTOPCH0MY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

AO ИЭОВРЕТЕНИЯМ И OTHPblTHRM

1УИ fHHT СССР (2! ) 4645324/1 1 (22) 03 ° 02.89 (46) 23,03.91. Бюл. В 11. (71) Ленинградский институт водного транспорта и Центральное техникоконструкторское бюро Научно"производственного объединения "Судостроение" (72) А.Г.Ляховицкнй, И.Г.Воцан и А,И.Папатов (53) 629.12.011.72.002,54(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 1255502, кл. В 63 В I/06, 1984. (54) РЕЧНОЕ СУДНО (57) Изобретение относится к судостроению и касается профилирования отводов корпусов судов для эксйлуатации на внутренних водных путях. Цель изобретения — повышение эксплуатационных и гидродинамических качеств судна, Речное судно, 2 преимущественно с ограниченной осадкой, содержит цилиндрическую вставку 1 и носов М оконечность 2 протяженностью 1, от носового перпендикуляра 3 не бояее О,? расчетной длины судна, В надводной части оконечности 2 выполнены выступы 7, сопряженные со вставкой 1 и с наклонным форштевнем. Протяженность выступов 7 определена расстоянием по нормали от конструктивной еатерлинии (КВЛ) в точке А пересечения последней с вертикальной плоскостьи, проведенной на расстоянии

1/4 ширины судна от его диаметральной плоскости (ДП), Величина АС расстояния по нормали от КВЛ до конца выступа больше осадки судна и не меньше расстояния AD между КВЛ и ватерлинией в основной плоскости (ОП).

Теоретический шпангоут 8, пасполо1636291 женный на половине длины оконечности 2 в корме от перпендикуляра 3, т,е. на расстоянии 1 0,5 11, сопряжен с ОП (ватерлиния 0) на расстоянии не меньше 1/4 ширины судна от

ДП. Наклонный форштевень образован прямолинейным участком и дугой окружности, величина радиуса которой не менее 1/2 осадки судна, РасстояГ

Изобретение относится к судостро- 15 енню и касается профилирования обводов корпуса судов для эксплуатации на внутренних водных путях.

Цель изобретения — повьппение эксплуатационных и гидродинамических ка- 20 честв судна, На фиг.! показана схематично полуширота речного судна; на фиг,2— бок судна; на фиг.3 - корпус судна; на фиг.4 — полуширота со схемой вы- 25 теснения воды; на фиг.5 — кривые буксировочного сопротивления, Речное судно содержит цилиндрическую вставку 1 и носовую оконечность

? протяженностью 1 1 от носового пер- 3ð пендикуляра 3 до начала цилиндрической вставки 4. При этом l c 0,2L, где L — " расчетная длина судна между носовым 3 и кормовым 5 перпендикулярами. Носовая оконечность 2 заканчивается наклонным форштевнем 6.

В надводной части носовой оконечности 2 выполнены выступы 7, сопряженные с цилиндрической вставкой 1 и форштевнем 6, Протяженность выступов 7 от конструктивной ватерлинии (КВЛ) в горизонтальной плоскости, проведенной на расстоянии осадки судна Т, выше его КВЛ, определена расстоянием от последней по нормали и, 45 расположенной под острым углом OL, к диаметральной плоскости (ДП), причем нормаль к КВЛ проведена в точке

А пересечения КВЛ Вертикальной плоскостью, проходящей на четверти шиРины В судна (В/4) бт его ДП. Величина этого расстояния АСВ Т и не менее расстояния АЮ между конструктивной и расположенной в основной плоскости ватерлиниями, При этом теоретичес- 5 кой шпангоут 8, расположенный на половине длины носовой оконечности 2 в корме от носового перпендикуляра 3, а именно на расстоянии 1, где 1 = ние над ОП точки перехода от прямолинейного к криволинейному участку наклонного форштевня составляет не менее 1/2 осадки судна, а точка сопряжения криволинейного участка форштевня с диаметральным батоксом расположена в корме от перпендикуляра

3 на расстоянии не более осадки судна, 1 з,п. ф-лы, 5 ил.

=О," 1, сопряжен с основной плоскостью (ватерлиния 0 на фиг,l) в точке F, на расстоянии EF от ДП, причем FF B/4, Наклонный форштевень 6 состоит иэ прямолинейного участка 9 и участка, образованного окружностью 10, сопрягающей участок 9 с диаметральным батоксом 11 основной плоскости, Радиус R окружности 10 и точка

12 (11o высоте над основной плоскостью расстояние 13(перехода от прямолинейного 9 к криволинейному 10 участкам форштевня составляет не менее половины осадки судна Т, а точка 14 сопряжения криволинейного 10 участка форштевня с диаметральным батоксом 11 расположена в корме от носового перпендикуляра 3 на расстоянии, не превосходящем осадки судна Т, Работа речного судна происходит следующим образом.

При движении судна с некоторой постоянной скоростью Ч эа время t =L/× где 1. — расчетная длина судна, оно проходит расстояние, равное его длине Ь, Дальнейший процесс равномерного прямолинейного движения можно рассматривать как бесконечное повторение аналогичных перемещений. Для исследования первичных процессов начальной трансформации свободной поверхности воды достаточно ограничиться рассмотрением явлений, происходящих за время to

Наибольший практический интерес представляет переход от начального положения (в дальнейшем именуется первым), изображенного сплошными линиями (фиг,4), к положению в момент времени t =0,2 L/V, изображенному

< пунктирными линиями (в дальнейшем именуется вторим), Величина 0;2L, входящая в числитель для выражения

5 -163629

t, - максимальная протяженность 1 носовой оконечности ? речного судне.

За время t твердое тело (корпус судна) вытесняет объем воды располо1

5 женный между КВЛ в первом и втором положениях (проекция в плане заштрихована на фиг,4), Иэ-за наличия цилиндрической вставки 1 указанный вытесненный объем определяет процесс образования носовой корабельной системы волн, в том числе носовой разрушающейся подпорной волны, Из-за сопряжения теоретического шпангоута

8, расположенного на расстоянии 1

=0,5 1, с основной . плоскостью в точке Е, расположенной на расстоянии не менее В/4 от ДП, можно утверждать, что всегда высота переме аемого объема жидкости в точке с коор- 20 динатами (1, В/4) где отсчет ведется от носового перпендикуляра 3 и ДП, равна осадке судна Т. Это же условие выполняется во всех точках линии нулевой ватерлинии 25 (ватерлиния О), в том числе и в точке 0 (фиг,!), Перечисленные геометрические точки твердого тела (бes учета изменения посадки судна на ходу) перемещаются на расстоянии Т под свободной поверхностью воды, Начальное перемещение объема жидкости при поступательном движении твердого тела происходит по направлению нормали к границе твердого тела. В данном случае такой границей считавт КВЛ, а перемещение рассматривают с центром в точке А, располо женной на расстоянии В/4 от ДП. Про- 4О тяженность AC выступа 7 от КВЛ в направлении нормали и, расположенной под острым углом к ДП, не менее расстояния AD между КВЛ (начало вытесняемого объема) и ватерлинией, 45 расположенной в основной плоскости (ватерлиния О конец вытесняемого

Ф

-Ф в направлении нормали п объема). Так как корпус речного судна нз-эа принятого расположения точек F Ц и в" åõ 5С на ватерлинии Р вытесняет объем жидкости высотой Т„ ее подъем над свободной поверхностью воды из-за наличия сил земного притяжения и про- ° цессов разрушения при соприкоснове- 55 нии с телом выступа 7 не будет превосходить этой величины при перемещении вытесняемой жидкости в направ-ь ленни нормали и.

1 б

Процесс взаимодействия вытесняемого объема с выступом 7„ расположенным на расстоянии осадки Т выше его КИЛ, происходит на расстоянии по нормали к КВЛ в точке А во всяком случае с верхней границей, равной осадке судна Т и не более расстояния от точки D до точки А. Поэтом, если величина расстояния АС превосходит осадку судна Т и не менее AD гарантируется ликвидация разрушавшейся подпорной волны на ! участке А С и отсутствие явлений разрушения волны эа пределами выступа 7,,Ппя улучшения устойчивости судна на курсе и ликвидации рыскливости при движении на участках рек с повышенными скоростями течения следует увеличить площадь диаметрального батокса эа счет носовой оконечности 2. Это при одновременном выполнении описанных требований достигается за счет сопряжения криволинейного участка форштевня 10 с диаметральным батоксом 11 в точке

14, расположенной в корме от носового перпендикуляра 3 не более чем на величину Т, Дальнейший сдвиг в корму точки

14 приводит к ухудшению указанных качеств судна, а также затрудняет работу с плотами — приводит к вползанив носовой оконечнос.тью судна на плот. Наличие наклонной прямолинейной части 9 форштевня образо ванной окружностью части 10, а также положение по высоте над основной плоскостьв точки !? не менее половины осадки судна Т (расстояние

13) обеспечивают при достаточной технологичности повьпнение эксплуатационных качеств судна, При воздействии на плавающее тело форштевнем начальное касание происходит точкой, расположенной на уровне КВЛ, из-за принятого наклона и указанного положения точки 14 по длине обеспечивается сдвиг плавающего тела беэ притапливания его носовой оконечностью судна 2, укаэанная форма 8 форштевня 6 при одновременном наличии теоретического шпангоуга 8, сопряженного с основной плоскостью в точке Е, удаленной от 1К! на расстояние не меньше четверти ширины судна, а также сопряжение выступа 7 с форштевнем 6 и цилиндрической вставкой 1 обеспечи1636291 вают при соприкосновении носовой оконечности 2 с плавающей древесиной вынос последней за борт цилиндрической вставки. Таким образом предотвращается попадание плавающей древесины в движительно-рулевой комплекс судна и, следовательно, повьппаются . его эксплуатационные качества, Для проверки эффективности применения изобретения была изготовлена самоходная крупномасштабная модель речного судна, у которой носовая оконечность выполнена сменной. Проведенные в опытовом бассейне сравнительные испытания модели с санеобразной и предлагаемой формой обводов подтвердили эффективность изобретения, По величине сопротивления воды движению судна и с санеобразными обводами практически равноценны. Кривые буксировочного сопротивления R сравниваемых объектов (по данным эксперимента в опытовом бассейне) приведены на фиг.5, Визуальные наблюдения за 25 моделью судна, выполненного в масшта— бе 1:5 (применительно к буксирутолкачу), показали, что носовая разрушающаяся подпорная волна при максимальной скорости движения модели суд- 3р на не образуется, в то время как у модели судна с санеобразными носовыми обводами при такой же скорости хода возникает мощная разрушающая под-. порная волна, заливающая носовую оконечность.

Формула изобретения

1. Речное судно, преимущественно с 4О ограниченной осадкой, содержащее цилиндрическую вставку корпуса и его носовую оконечность протяженностью от носового перпендикуляра до начала цилиндрической вставки не более О,? 4> расчетной длины корпуса судна между носовым и кормовым перпендикуляра ми, с наклонным форштевнем, плавно сопряженным с основной плоскостью, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эксплуатационных и гидродинамических качеств судна, в надводной части его носовой оконечности выполнены сопряженные с цилиндрической вставкой и форштевнем выступы протяженность которых от конструктивной ватерлинии в горизонтальной плоскости, проведенной на расстоянии осадки судна, выше его конструктивной ватерлинии, определена расстоянием от последней по нормали, расположенной под острым углом к диаметральной плоскости, причем нормаль к конструктивной ватерлинии проведена в точке пересечения последней вертикальной плоскостью, проходящей на расстоянии, равном четверти ширины корпуса судна, от его диаметральной плоскости, а величина этого расстояния больше осадки судна и не меньше расстояния, измеренного между проекциями на горизонтальную плоскость конструктивной ватерлинии и ограничивающей основную плоскость, при этом теоретический шпангоут, расположенный на половине упомянутой длины носовой оконечности в корму от носового перпендикуляра, сопряжен с основной плоскостью на расстоянии не менее четверти ширины судна от диаметральной плоскости его корпуса.

2, Судно по п. 1 о т л и ч а ющ е е с я тем, что наклонный форштевень выполнен с прямолинейным участком, который сопряжен по дуге окружности с диаметральным батоксом основной плоскости, причем радиус окружности и расстояние над основной плоскостью точки перехода прямолинейного участка форштевня к его дугообразному участку равны по величине не менее половины осадки судна, а точка сопряжения дугообразного участка форштевня с диаметральным батоксом удалена от носового перпендикуляра в корму на расстояние не более осадки корпуса судна.

1636291 л с

Фиа4

wganea5mwe

Nuaf

Составитель В,Вернадский

Те<ред С.Мигунова

Редактор А,Коэориэ

КоРРектоР Н,Король

Заказ 789 Тираж 280 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101