Пристрій для зниження опору руху судна з важкообтічною формою обводів

1. Пристрій для зниження опору руху судна з важкообтічною формою обводів, що має поверхню, яка розташована в носовій частині судна і має форму, що забезпечує йому мінімальний опір руху, який відрізняється тим, що ця поверхня утворена додатковою пластиною, яку закріплюють до носової поверхні судна на відстані від неї і із зануренням нижньої її крайки вище днища судна. 2. Пристрій за п.1, який відрізняється тим, що додаткову пластину закріплюють вертикально. 3. Пристрій за пп.1 та 2, який відрізняється тим, що додаткову пластину закріплюють на відстані £ = 0,075 L від носової поверхні і її нижню крайку занурюють на глибину t=(0,5...0,6) T відносно ватерлінії судна, де: £ - відстань додаткової пластини від носової поверхні судна; L - довжина судна; t - глибина занурення нижньої крайки додаткової пластини відносно ватерлінії судна; Т - осадка судна. Корисна модель відноситься до суден технічного флоту переважно морського плавання, які мають важкообтічну форму обводів: доки, понтони, дебаркадери, плавучі крани і бурові установки, баржі і т.п. і може бути використана при їх створенні, побудові та для дооснащення їх при перегоні буксируванням на інші місця дислокації. Відомі пристрої для зниження опору руху суден із важкообтічною формою обводів, які виконують у їх носовій частині у вигляді санкоподібної, ложкоподібної або клиноподібної форми, які зменшують опір руху таких суден і необхідну для цього потужності їх буксирування [1]. Недостатками відомого пристрою є ускладнення конструкції судна через непросту форму його обводів, наявність додаткового опору тертя поверхнею об воду при руху судна та можливість їх ударів по поверхні води при її хвилюванні і хитавиці судна (слемінг), тому використання таких пристроїв ,як правило, обмежено річними та озерними суднами, де хитавиця їх, як правило, не виникає і тому для морських суден не рекомендується. [2]. Тому морські судна такого типу виконують з вертикальними поверхнями по кінцям і через важкообтічну форму носової частини вони відрізняються значним переваженням опору форми над опором тертя і потребують значних буксируваль них потужностей при переміщенні. Це поясняється тим, що при руху судна внаслідок обтікання водою його передньої скули (з'єднання носової поверхні з днищем) за нею під днищем виникає каверна із застійною зоною, що збільшує опір форми руху судна [2]. В основу корисної моделі поставлено задачу вдосконалити пристрій для зниження опору руху судна з важкообтічною формою обводів шляхом винесення його вперед носової поверхні судна і виконання таким, щоб він зміщав каверну із застійною зоною вперед над скулою, зменшити опір форми руху судна та його буксирувальну потужність і дати можливість використання його для морських суден цього типу при їх переміщенні. Указана мета досягається тим, що пристрій для зниження опору руху судна з важкообтічною формою обводів, що має поверхню, яка розташована в носовій частині судна і форму, що забезпечує йому мінімальний опір руху, ця поверхня утворена додатковою пластиною, яку закріплюють до носової поверхні судна на відстані від неї і із зануренням нижньої крайки вище днища судна. Для уникнення додаткового опору тертя і спрощення конструкції пластину закріплюють вертикально, а для забезпечення мінімального опору форми руху судна, що характеризується в теорії корабля коефіцієнтом залишкового опору руху 0 [2], вертика СО СО со О) 11334 льну пластину закріплюють на відстані l=0,075L від носової частини судна, а й нижню крайку занурюють на глибину t=(0,5-0,6)T, де І - відстань пластини від носової поверхні судна, L - довжина судна, t - глибина занурення нижньої крайки пластини відносно ватерлінії судна, Т - осадка судна Ця сукупність відомих ознак, що полягають у наявності поверхні обтікання у носовій частині судна і п ВІДПОВІДНІЙ формі, і нових суттєвих ознак, що полягають у закріпленні пластини на заданій відстані від носової поверхні вертикально і на заданій глибині, суттєво зменшує коефіцієнт залишкового опору руху судна і ВІДПОВІДНО ЙОГО буксирувальну потужність Крім цього це завдяки простоти конструкції пристрою дозволяє легко дооснащати ним будь-яке судно такого типу, що знаходиться в експлуатації, перед його буксируванням в інше місце дислокації без втручання в конструкцію його корпуса і суттєво зменшувати витрати пального і часу на його буксирування На фігурі 1 схематично зображений док із пристроєм для зниження опору його руху і напрямками ЛІНІЙ потоку, що обтікає носову частину, на фіг 2 - вид збоку на пристрій і лінії потоку обтікання, на фіг 3 - вид збоку на носову частину дока без пристрою і лінії потоку його обтікання Пристрій має пластину 1, яка через вертикальні 2 або горизонтальні 3 листи на відстані І вертикально закріплена, наприклад зварюванням, до носової (по напрямку руху) стінки 4 дока 5, який буксирують із швидкістю Для виключення створення повітряної подушки за пластиною 1, яка може впливати на розташування каверни по висоті за пластиною 1 в листах 2 та 3 виконують отвори Пристрій працює наступним чином При буксируванні судна 1 зі швидкістю потік води пластиною 1 направляється униз до днища судна При цьому завдяки тому, що нижня крайка пластини 1 розташована вище днища, то через зрив потоку з неї відразу за нею перед передньою стінкою 4 і вище днища утворюється каверна із застійною зоною усередині (фіг 2) на відміну від судна без пристрою, де ця каверна утворюється за носовою стінкою 4 під днищем і тим самим штучно начебто вигинає днище униз, що збільшує опір форми руху судна Крім цього вертикальна пластина має перевагу перед похилою, при якій виникає динамічне спрямована уверх складова сила, яку необхідно урівноважити при руху судна, особливо високого (плавкрани, плавбурові вишки і т п ) і вона має опір тертя при руху, а також збільшує довжину судна з пристроєм, чим знижує можливість маневру в проливах і портових акваторіях При випробуванні авторами моделі дока з цим пристроєм в дослідному басейну була підтверджена ефективність пристрою і установлено, що при закріпленні пластини вертикально на відстані від носової стінки l=0,075L і при зануренні у воду й нижньої крайки на глибину t=(0,5-0,6)T від ватерлінії (де І та Т - довжина та осадка дока) його коефіцієнт додаткового опору ( форми) максимально знижується в 2-2,5 рази При цьому зменшення ширини пластини у порівнянні з шириною дока помітного зниження опору не викликає [2] Таким чином це технічне рішення дозволяє без втручання в конструкцію корпуса судна дуже просто в будь-яких умовах на заводі або на стоянці в порту доповнити його цим пристроєм перед буксируванням і тим самим суттєво знизити опір руху та потужність буксирування судна або при тій же потужності збільшити швидкість буксирування Джерела інформації 1 Я Н Войткунский, Р Я Першиц, И Л Титов Справочник по теории корабля Государственное издательство судостроительной промышленности Ленинград 1960 с 249 270, 285, 360 (VII, VIII) 2 С И Баскаков В П Хильский Буксировочные испытания модели дока с устройством, снижающим сопротивление воды Актуальные проблемы судостроения и судоремонта Москва «Мортехинформреклама» 1987, с 68 7 [ОИИМФ] 11334 Комп'ютерна верстка А Попік Підписне Тираж 26 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул Урицького, 45, м Київ, МСП, 03680, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул Глазунова, 1, м Київ - 42,01601