Судно на воздушной подушке

 

Изобретение относится к судостроению и может быть использовано при конструировании судов на воздушной подушке. Судно на воздушной подушке имеет корпус, нагнетательную установку с рулевым устройством и воздуховодами для подачи воздуха в область воздушной подушки, а также ограждение ее с носовым и кормовым элементами и бортовыми скегами. Воздуховоды образованы гибкими полотнищами и скегами. Гибкие полотнища размещены по бортам. Верхние кромки полотнищ герметично прикреплены к корпусу судна. Нижние кромки этих полотнищ прикреплены гибкими связями к скегам. Технический результат реализации изобретения заключается в повышении экономичности судна посредством снижения потерь энергии воздушного потока, а также с помощью снижения сопротивления при движении судна по воде в условиях волнения или неровной твердой поверхности. 6 ил.

Изобретение относится к области судостроения и может быть использовано при конструировании судов на воздушной подушке.

Известно судно на воздушной подушке, содержащее корпус с камерами воздушной подушки, вентиляторную установку с воздушными каналами и приводом, от которой воздух поступает непосредственно в камеры воздушной подушки, рулевые закрылки, гибкую переднюю стенку камер; выходные отверстия воздушных каналов размещены в кормовой части корпуса непосредственно перед рулевыми закрылками, образующими заднюю стенку продолжения воздушных каналов, см. патент СССР N 499790, кл. B 60 V 1/18 от 08.10.1970.

Недостатком этого технического решения является неравномерное наполнение камер воздушной подушки вследствие подачи воздуха с кормы под острым углом; кроме того, судно имеет низкий пропульсивный коэффициент полезного действия, что объясняется тем, что воздушная струя, которая приводит судно в движение, перед выходом в атмосферу проходит через воздушную подушку, теряя при этом часть энергии.

Известно также судно на воздушной подушке, содержащее корпус, двигательную и нагнетательную установки, а также ограждение области воздушной подушки с носовым и кормовыми подвижными элементами, с бортовыми скегами и средним скегом, секционирующим область воздушной подушки на левую и правую отдельные камеры; нагнетательная установка выполнена с рулевым устройством, регулирующим нагнетание воздуха в упомянутые камеры, см. патент Российской Федерации N 2097231, кл. B 60 V 3/06 от 13.05.1996.

Данное техническое решение принято за прототип настоящего изобретения.

Недостатком этого судна также является неравномерное наполнение камер воздушной подушки из-за подачи воздуха только в двух точках кормовой части; выходящий в камеры воздух претерпевает эффект внезапного расширения, создается турбулентность потока и при этом теряется часть энергии, по данным экспериментов около 30%; не обеспечивается возможность эффективного управления судном (разворотов). Кроме того, воздух, подаваемый в камеры воздушной подушки, движется от ее центра к периферии и беспрепятственно выходит в щели между скегами и поверхностью, над которой движется судно; наличие среднего скега, представляющего собой жесткий надутый элемент, давление воздуха в котором более чем в 10 раз превышает давление в камерах воздушной подушки, обусловливает то обстоятельство, что судно может эффективно перемещаться только по ровной поверхности. В случае перемещения судна по воде в условиях волнения возникает значительное сопротивление. Перемещение по твердой неровной поверхности при использовании судна в качестве амфибии весьма затруднительно.

В основу настоящего изобретения положено решение задачи повышения экономичности судна за счет снижения потерь энергии воздушного потока, а также снижения сопротивления при движении судна по воде в условиях волнения или по неровной твердой поверхности.

Согласно изобретению в судне на воздушной подушке, содержащем корпус, нагнетательную установку с рулевым устройством и воздуховодами для подачи воздуха в область воздушной подушки, ограждение области воздушной подушки с носовым и кормовым элементами и бортовыми скегами, воздуховоды образованы гибкими полотнищами, размещенными по бортам судна, и скегами, при этом верхние кромки полотнищ герметично прикреплены к корпусу судна, а нижние кромки полотнищ прикреплены гибкими связями к скегам.

Заявителем не выявлены технические решения, тождественные заявленному изобретению, что позволяет сделать вывод о его соответствии критерию "новизна".

Принципиально важным новым свойством заявленного изобретения является обстоятельство, что воздух подается в щели между скегами и поверхностью, над которой перемещается судно, и движется по направлению от периферии к центру камеры воздушной подушки, что создает подпор и препятствует потере воздуха из области воздушной подушки, благодаря тому что воздух в область воздушной подушки поступает не непосредственно от вентилятора нагнетательной установки, а по всему периметру этой области, за исключением носовой части; устраняется эффект внезапного расширения, воздух поступает в область воздушной подушки практически без завихрений, что резко снижает потери энергии; благодаря тому, что исключается средний скег, а давление в воздуховодах, образованных гибкими полотнищами, всего на 20% больше, чем в области воздушной подушки и приблизительно в 10 раз меньше, чем давление в надутом скеге, обеспечивается компенсация неровностей при перемещении судна по неровным поверхностям как на воде в условиях волнения, так и по суше; значительно улучшается управляемость.

Заявителем не выявлены какие-либо источники информации, которые содержали бы сведения о влиянии отличительных признаков изобретения на достигаемый технический результат. Изложенное выше позволяет, по мнению заявителя, сделать вывод о соответствии заявленного технического решения критерию "изобретательский уровень".

Сущность изобретения поясняется чертежами, где изображено: на фиг. 1 - продольный разрез судна; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - вид Б на фиг. 1; на фиг. 4 - вид В на фиг. 1; на фиг. 5 - разрез Г-Г на фиг. 1; на фиг. 6 - разрез Д-Д на фиг. 5.

Судно на воздушной подушке содержит корпус 1, нагнетательную установку 2, которая включает осевой вентилятор 3 и рулевые устройства 4 и 5. Область 6 воздушной подушки находится между днищем судна, боковыми скегами 7 и 8, гибким кормовым ограждением 9 и гибким носовым ограждением 10. Воздух от вентилятора 3 подается частично (80% общего расхода) горизонтально в атмосферу, при этом создается движущая судно реактивная сила. Для управления движением (поворота) судна используют воздушные рули 11. Остальная часть воздуха (20%) подается через канал 12, ограничиваемый гибким кормовым ограждением 9, окна 13 и 14, снабженные решетками, в коллекторы 15 и 16, которые представляют собой коробчатые конструкции, являющиеся частью корпуса, размещенные по бортам судна. Рули 4 и 5 находятся в кормовой части внутренних боковых стенок коллекторов 15 и 16. Во внешних боковых стенках коллекторов 15 и 16 по всей их длине имеются отверстия 17 и 18 соответственно. По бортам судна размещены гибкие полотнища 19 и 20. Верхние кромки этих полотнищ герметично прикреплены к корпусу судна и, в частности, к коллекторам 15 и 16, а нижние кромки с помощью гибких связей 21 и 22 прикреплены к скегам 7 и 8, при этом между нижними кромками полотнищ 19 и 20 и скегами по всей их длине образованы щели. Пространство между гибким полотнищем и скегом является воздуховодом для подачи воздуха в область воздушной подушки.

Устройство работает следующим образом.

Воздух от вентилятора 3 подается частично в канал 12, затем через окна 13 и 14 при открытых рулях 4 и 5 в коллекторы 15 и 16; далее воздух через отверстия 17 и 18 подается в пространство между гибкими полотнищами 19 и 20 и скегами 7 и 8 и через щели между нижними кромками полотнищ 19 и 20 и скегами 7 и 8 поступает в область 6 воздушной подушки. При этом подаваемый воздух движется от периферии воздушной подушки к ее центру, что обеспечивает подпор и снижает утечки воздуха из области 6 воздушной подушки. Благодаря этому уменьшается потребный расход воздуха и соответственно снижаются энергозатраты. Движение судна обеспечивается другой частью воздушного потока, который осуществляется от вентилятора 3 непосредственно в атмосферу через рули 11, которые служат для поворотов судна по большому радиусу.

Для повышения маневренности судна и в, частности, обеспечения поворотов (разворотов) по малым радиусам служат рули 4 и 5. Перекрывая частично или полностью доступ воздуха в один из коллекторов 15 и 16, уменьшают подачу воздуха в соответствующую область, ограничиваемую полотнищами 19 и 20. Происходит некоторое оседание судна на правый или левый борт, при этом увеличивается трение этого борта, и судно приобретает дополнительный разворачивающий момент в сторону опущенного борта.

Судно изготавливается в заводских условиях с применением обычного оборудования и известных конструкционных материалов, что обусловливает, по мнению заявителя, его соответствие критерию "промышленная применимость".

Формула изобретения

Судно на воздушной подушке, содержащее корпус, нагнетательную установку с рулевым устройством и воздуховодами для подачи воздуха в область воздушной подушки, ограждение области воздушной подушки с носовым и кормовым элементами и бортовыми скегами, отличающееся тем, что воздуховоды образованы гибкими полотнищами, размещенными по бортам судна, и скегами, при этом верхние кромки полотнищ герметично прикреплены к корпусу судна, а ниже кромки полотнищ прикреплены гибкими связями к скегам.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6