Ограждение для снижения сопротивления воды движению судна

 

Использование: в судостроении, в конструкции бортового ограждения судов. Сущность изобретения: упругие оболочки ограждения борта судна секционированы, частично перекрывают друг друга, закреплены вдоль ватерлинии на борту и выполнены с каналами, открытыми в сторону кормовой оконечности судна. Каждая упругая оболочка секционирована воздушной камерой на два отсека, при этом вышеуказанные отверстия выполнены в носовом отсеке этой оболочки. Поверхность каждой упругой оболочки выполнена с макро- и микрогребнями. Средний участок каждой упругой оболочки наиболее удален от соответствующего ей борта корпуса судна. 3 з. п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к судостроению и может быть использовано в конструкции бортового ограждения судов.

Известно ограждение для снижения сопротивления воды движению судна, преимущественно размещенное на его борту, содержащее упругие оболочки, прикрепленные с зазором к корпусу судна и имеющие воздушные полости, сообщенные с напорным трубопроводом и атмосферой посредством невозвратного клапана и выполненные с отверстиями, сообщенными с забортным водным пространством.

Однако при таком ограждении судно имеет повышенное сопротивление движению и не использует энергию волн для его поступательного движения.

Технический результат изобретения состоит в снижении сопротивления движению судна и использовании энергии волн для его поступательного движения.

Это достигается тем, что упругие оболочки секционированы, частично перекрывают друг друга, закреплены вдоль ватерлинии на борту и выполнены с каналами, открытыми в сторону кормовой оконечности судна.

Кроме того, каждая упругая оболочка может быть секционирована воздушной камерой на два отсека, при этом вышеуказанные отверстия выполнены в носовом отсеке этой оболочки.

Кроме того, поверхность каждой упругой оболочки выполнена с макро- и микрогребнями.

Кроме того, средний участок каждой упругой оболочки может быть наиболее удален от соответствующего ей борта корпуса судна.

На фиг. 1 изображен борт судна с ограждением; на фиг.2 сечение А-А на фиг.1; на фиг.3 сечение Б-Б на фиг.2.

Ограждение, укрепленное на корпусе 1 судна, состоит из упругих частично перекрывающих друг друга оболочек 2, внутренняя полость которых разделена упругой воздушной полостью 3, соединенной с напорным трубопроводом 4, на два отсека: водяной 5 и водовоздушный 6. Воздушная полость 3 оборудована отверстиями, открывающимися в водовоздушный отсек 6. Верхняя (горизонтальная) часть оболочек 2 представляет собой сплошную упорную диафрагму 7 с невозвратным клапаном 8, открывающимся внутрь воздушной полости 3. Передний, считая от носа, водовоздушный отсек 6 выполнен с отверстиями 9. Упругие оболочки 2 могут быть выполнены в виде макрогребней 10, а поверхность может быть покрыта микрогребнями, ориентированными вдоль борта. Водяной отсек 5 выполнен с каналом, обращенным в сторону кормовой оконечности. Средний участок каждой оболочки 2 наиболее удален от соответствующего ей борта корпуса 1 судна.

Ограждение эксплуатируется следующим образом.

При движении судна набегающая волна набегает на упругие оболочки 2 и начинает прижимать их к борту 1, выдавливая наружу воду и воздух. Вода, находящаяся в отсеке 5 каждой оболочки 2, с повышенной скоростью покидает его, преимущественно, в направлении кормы, создавая при этом упор, реакция которого толкает судно вперед, т.е. создает дополнительное поступательное усилие. Вода отсека 6, насыщаясь воздухом деформируемой упругой полости 3, через отверстия 9 истекает в водяную струю из отсека 5 и осуществляет воздушную смазку последней, что приводит к снижению трения воды, обтекающей борт, в районе размещения предлагаемого ограждения. При отходе волны каждая упругая оболочка 2 под действием упругодеформируемой воздушной полости 3 занимает исходное положение, всасывая через невозвратный клапан 8 воздух и заполняя водой отсеки 5 и 6 через открытую снизу секцию. Работа устройства осуществляется с периодом омываемых волн. По напорному трубопроводу 4 в воздушную полость 3 может подаваться воздух от компрессора (не показан) или выхлопные газы силовой установки (не показана).

Предлагаемое ограждение позволяет использовать энергию волн для увеличения хода судна. Микро- и макрогребни поверхности упругих оболочек ламинаризируют поток вдоль последних, тем самым снижая потери, вызываемые турбулизацией пограничного потока. Повышается стабилизация корпуса судна, так как часть энергии волны на упругих оболочках гасится, превращаясь в полезную работу. Ограждение обеспечивает выполнение функции кранцев. Наибольшее удаление средней части оболочки от борта исключает сцепление упомянутых оболочек при швартовке судов, оборудованных этим ограждением, друг с другом или с причальной стенкой. Ограждение может служить защитой от плавающих предметов, битого льда, бревен и т.п. Применительно к боевым кораблям ограждение может выполнять роль разнесенной бронезащиты. Повышение скорости выбрасываемой воды снижает обрастание элементов бортов, в том числе и на стоянке при волнении, например на рейде. Сброс выхлопных газов через напорный трубопровод 4 также замедляет рост микроорганизмов. Вода в отсеках оболочек выполняет роль успокоителя качки (пассивная балластная цистерна). Многофункциональность ограждения позволяет снизить трудоемкость и металлоемкость по сравнению с затратами на изготовление элементов, выполняющих лишь одну из упомянутых функций.

Формула изобретения

1. ОГРАЖДЕНИЕ ДЛЯ СНИЖЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ ВОДЫ ДВИЖЕНИЮ СУДНА, преимущественно размещенное на его борту, содержащее упругие оболочки, прикрепленные с зазором к корпусу судна и имеющие воздушные полости, сообщенные с напорным трубопроводом и с атмосферой посредством невозвратного клапана и выполненные с отверстиями, сообщенными с забортным водным пространством, отличающееся тем, что упругие оболочки секционированы, частично перекрывают друг друга, закреплены вдоль ватерлинии на борту и выполнены с каналами, открытыми в сторону кормовой оконечности судна.

2. Ограждение по п.1, отличающееся тем, что каждая упругая оболочка секционирована воздушной камерой и два отсека, при этом указанные отверстия выполнены в носовом отсеке этой оболочки.

3. Ограждение по п.1, отличающееся тем, что поверхность каждой упругой оболочкой выполнена с макро- и микрогребнями.

4. Ограждение по пп.1 и 2, отличающееся тем, что средний участок каждой упругой оболочки наиболее удален от соответствующего ей борта корпуса судна.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3