Многокорпусное судно
Изобретение относится к области судостроения, в частности к многокорпусным судам. Предложено судно, состоящее из множества корпусов, скрепленных между собой последовательно с помощью шарнирных соединений, представляющих собой выпуклую поверхность в виде шарового сегмента в носовой части и вогнутую поверхность в виде шарового сегмента в кормовой части судна, которые свободно входят друг в друга и закрепляются с помощью стержня и фиксирующего устройства. Управление корпусами осуществляется с помощью тросов, закрепленных жестко концами на одном корпусе и проходящих петлей через клюзы предыдущего корпуса, которые в средней части имеют цепную вставку, с помощью которой зубчатым механизмом тросы перемещаются и меняют положение корпусов относительно курса. Для надежной управляемости многокорпусным судном каждый корпус оборудуется не менее чем двумя движителями, расположенными по бокам. Технический результат заключается в улучшении ходовых характеристик и управляемости многокорпусного судна. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к судостроению и предназначено для использования в устройстве жесткого соединения различных многокорпусных судов, для устройства системы управления многокорпусными судами, соединенными последовательно и представляющими собой единую систему.
Известен патент JPS 62241791, в котором корпуса фиксируются между собой последовательно с помощью соединительных элементов и штифта. Такое соединение позволяет изгибаться всей системе при изменении курса судна, но не позволяет повторять траекторию движения буксирующего судна.
Известен патент GB 2354490, где корпуса судов крепятся между собой последовательно с помощью соединительных муфт, приспособленных для передачи тянущего и тормозного усилия. Такое соединение не обеспечивает управление корпусами соединяемых судов.
Известен патент US 2010263955, в котором описан способ жесткого соединения судов в горизонтальной плоскости. Такое соединение позволяет корпусам огибать волны, но не позволяет изгибаться при изменении курса судна.
За основу взят патент GB 2405125 как наиболее подходящий по решению поставленных задач. Погружное транспортное средство состоит из множества корпусов, связанных между собой с помощью муфт и имеющих вертикальные и горизонтальные рули, позволяющие изменять курс и выдерживать его с помощью GPS навигации. Такое судно хорошо управляется в подводном состоянии, но не приспособлено для использования в полупогружном положении.
Задачей является создание судна, состоящего из множества корпусов, жестко связанных между собой шарнирно, которое способно огибать волны и в то же время противостоять усилиям, направленным поперек курса движения, которое управляемо и способно максимально повторять траекторию движения головного судна, в необходимых случаях легко разделяемого на части и способного беспрепятственно перемещать необходимые грузы на всей территории мирового океана и на внутренних водных магистралях.
Поставленная задача может решиться комплексно за счет одновременного применения нескольких устройств.
Первая задача: жесткое шарнирное соединение корпусов между собой, решается следующим образом.
Кормовая часть судна изготавливается таким образом, что в ней по осевой части судна и на высоте выше ватерлинии монтируется сектор шаровой поверхности (3) с центральным углом не менее 90 градусов с отверстием в центре. В носовой части судна, которое будет состыковываться с кормовой частью впереди стоящего судна, монтируется сектор шаровой поверхности (4) с центральным углом не менее 180 градусов и радиусом кривизны, позволяющим свободно сопрягаться с внутренней поверхностью кормового сектора, имеющий отверстие в центральной части. Для фиксации состыкованного узла с внутренней стороны носовой части сектора вставляется внутренняя деталь шарнирного соединения (5) с шаровой поверхностью и со стержнем (7) в центральной части, который проходит через оба отверстия и на который надевается наружная деталь шарнирного соединения (6) и фиксируется одним из известных способов с помощью фиксатора (8). Отверстия в шаровых поверхностях подбираются таким образом, чтобы при изменении угла между корпусами судов на максимально допустимую величину не происходило защемление стержня фиксирующего устройства. Узел фиксируется таким образом, чтобы все сопрягаемые поверхности беспрепятственно скользили относительно друг друга.
Такой узел стыковки позволяет корпусам судов изменять угол отношения друг к другу как на волнах, так и при изменении курса.
На фиг. 1 указано: 1 - фрагмент кормовой части судна; 2 - фрагмент носовой части судна; 3 - деталь кормовой части в виде сегмента шаровой поверхности; 4 - деталь носовой части в виде сегмента шаровой поверхности; 5 - внутренняя деталь шарнирного соединения; 6 - наружная деталь шарнирного соединения; 7 - стержень фиксирующего устройства; 8 - фиксатор.
Задача по управлению многокорпусным судном решается следующим образом. В кормовой части судна (1) имеются клюзы (15) через которые проходят один или несколько тросов (10), которые огибают ролики (12), сопряженные с амортизирующим устройством (16), и соединяются с цепной частью (13). Концы тросов (10) закреплены на носовой части (2) судна одним из известных способов с помощью устройства крепления (11). Цепная часть (13), жестко связанная с механизмом управления (14), приводится по команде последним в движение в одну или в другую сторону, тем самым сокращается длина тросов (10) с одной стороны и удлиняется на такую же величину с другой стороны, в результате чего изменяется положение корпусов судов относительно оси движения для изменения курса при повороте или обхождении препятствия.
На фиг. 2 указано: 1 - фрагмент кормовой части судна; 2 - фрагмент носовой части судна; 9 - шарнирный узел соединения корпусов (фиг. 1); 10 - тросы; 11 - устройство крепления; 12 - ролики; 13 - цепная часть; 14 - механизм управления; 15 - клюзы для тросов; 16 - амортизирующие устройства.
Решение третьей задачи способствует обеспечению лучшей управляемости многокорпусным судном, состоящим не менее чем из трех сочлененных корпусов. Если движитель будет расположен в головном судне, то, во-первых, усилия на узлы сочленения будут увеличиваться от последнего к первому, что потребует дополнительных затрат на их усиление, во-вторых при условии буксировки последний корпус не сможет повторить траекторию движения первого, а будет двигаться по кратчайшему пути, что может привести к столкновению с препятствием. Если движитель расположить на последнем корпусе, то управление многозвенной конструкцией будет неустойчивым, т.е. неуправляемым.
По этим причинам движители должны располагаться на каждом корпусе по бокам и в количестве не менее двух.
1. Многокорпусное судно, состоящее из множества корпусов, скрепленных последовательно, отличающееся тем, что корпуса соединяются между собой шарнирно с помощью специально изготовленных выпуклых поверхностей в виде шарового сегмента в носовой части и вогнутой поверхности в виде шарового сегмента в кормовой части, которые свободно входят друг в друга и удерживаются с помощью стержня, проходящего через отверстия в шаровых поверхностях, и фиксирующего устройства.
2. Многокорпусное судно по п. 1, отличающееся тем, что управление положением корпусов относительно оси движения осуществляется с помощью тросов, закрепленных на концах к одному корпусу и проходящих петлей через клюзы и ролики с амортизирующим устройством предыдущего корпуса, имеющих в средней части цепную вставку, заключенную между зубчатыми колесами приводящего механизма, который по команде осуществляет перемещение цепи вправо или влево, тем самым изменяя положение корпусов.
3. Многокорпусное судно по п. 1, отличающееся тем, что все корпуса оборудуются по бокам движителями в количестве не менее двух.
