Судно на подводных крыльях

 

Использование: в судостроении, в частности в гидродинамической и силовой компоновке судов на подводных крыльях. Сущность изобретения: в судне на подводных крыльях, содержащем жестко соединенные стойками надводные корпуса и подводные корпуса с закрепленными на них подводными крыльями, надводная часть выполнена из двух соединенных поперечными балками корпусов с обычными судовыми обводами с большой килеватостью, а подводная часть имеет объем ~ 70% судна, а корпуса совместно с соединительными элементами и подводными крыльями образуют жесткие рамно-ферменные конструкции. 2 ил.

Изобретение относится к судостроению, а именно к гидродинамической и силовой компоновке судов на подводных крыльях.

Существующие компоновочные решения судов на подводных крыльях (СПК) имеют следующие недостатки: большую ширину корпуса для обеспечения крепления крыльев и размещения помещений и, как следствие, небольшую килеватость, что приводит к значительным ударам корпуса о волны при движении на предельном волнении и при выходе на крылья, а также в режиме плавания и глиссирования при превышении волнения, допустимого при движении в крыльевом режиме. Другим недостатком является возрастание массы крыльевых устройств при росте водоизмещения при сохранении скорости (скорость ограничивается кавитацией). Этот недостаток ограничивает на сегодняшний день возможность создания больших судов на подводных крыльях. Эти недостатки характерны для всех компоновочных решений СПК, что показано в [1] Преодолению вышеизложенных недостатков СПК служат решения, сочетающие принцип полупогруженного судна и СПК катамаранного типа, при этом обеспечивается необходимая площадь палубы, значительная килеватость корпусов, позволяющая снизить удары о волну, и т.п.

Наиболее близким прототипом подобного судна является маневренная система высокоскоростного полупогруженного судна [2] содержащая два параллельно расположенных цилиндрических корпуса, на каждом из которых смонтированы консольные крылья и верхний корпус, который жестко посредством стоек скреплен с нижними корпусами.

Указанный прототип имеет следующие недостатки: единый надводный корпус может быть выполнен только с малой килеватостью и для обеспечения прочности при контакте с волнами на большой скорости должен быть поднят на большую (порядка высоты расчетной волны) высоту над водой; стойки, соединяющие надводный и подводные корпуса, должны обеспечить восприятие боковых сил и должны иметь значительную толщину и, как следствие, значительное сопротивление; режим плавания для этого судна происходит при ватерлинии, проходящей по стойкам, что приводит к малой устойчивости и большим углам крена; единый надводный корпус должен иметь большую высоту по всей длине и ширине судна, что может ограничить создание судов некоторых назначений, например с большим раскрытием палубы.

Цель изобретения преодоление описанных недостатков прототипа.

Цель достигается тем, что корпус судна выполняется в виде двух килеватых корпусов, соединенных в единую систему поперечными силовыми балками и расположенными в их плоскости подводными крыльями, которые с помощью стоек и раскосов образуют единую силовую рамно-ферменную конструкцию, обеспечивающую общую поперечную прочность судна. Для уменьшения необходимой подъемной силы дна крыльях на их уровне под корпусами располагается нижняя часть корпуса в виде полностью погруженной цилиндрической оболочки с носовым и кормовым заострениями и поддерживаемой стойками крыльев и промежуточными стойками для обеспечения совместной работы корпусов в общей прочности.

На фиг. 1 изображено судно, поперечное сечение; на фиг.2 то же, продольное сечение.

Судно содержит верхний корпус 1, нижний подводный корпус 2, плоскость 3 подводного крыла, поперечную балку 4, стойки и раскосы 5, промежуточные стойки 6, закрылки 7.

Судно работает следующим образом.

Объем подводных корпусов составляет около 70% объемного водоизмещения судна. При плавании 30% массы воспринимается верхними корпусами, при этом обеспечиваются достаточные характеристики остойчивости и качки. При наборе скорости судна верхние корпуса выходят из воды, действующая ватерлиния проходит по стойкам, нижние корпуса остаются в воде и продолжают нести статические (водоизмещающие) силы. Остойчивость в этом случае обеспечивается малопогруженными элементами крыльев и динамическими силами поддержания. Сопротивление в режиме движения состоит из сопротивления стоек, подводного крыла и сопротивления трения подводных корпусов.

При этой компоновке пассажирские, грузовые и служебные помещения располагаются выше верхнего корпуса в надстройке, а машинное отделение может располагаться в верхних корпусах или в нижних корпусах, или в виде отдельного блока в надстройке.

Формула изобретения

СУДНО НА ПОДВОДНЫХ КРЫЛЬЯХ, содержащее жестко соединенные стойками надводную часть и подводную часть, выполненную в виде двух параллельно расположенных цилиндрических корпусов с обтекаемыми носовыми и кормовыми частями и закрепленными на них подводными крыльями, отличающееся тем, что надводная часть выполнена из двух соединенных поперечными балками корпусов с обычными судовыми обводами с большой килеватостью, при этом подводная часть имеет объем ~70% объемного водоизмещения судна, а корпуса совместно с соединительными элементами и подводными крыльями образуют жесткие рамно-ферменные конструкции.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2