Судно на повітряній подушці

1. Судно на повітряній подушці, що містить корпус, який має постійну ширину на середній по його довжині ділянці, який звужується в носі і у кормі і включає в себе понтон і надбудову, що простягається на всю його довжину, з бортовими стінками, нахиленими в поперечних перерізах корпуса у бік осьової площини судна, і верхньою палубою, профільованою як у поперечному, так і в подовжньому напрямках, а також декілька рухомих рушійно-кермових комплексів, змонтованих на вертикальних пілонах, які мають симетричний аеродинамічний профіль, встановлених у поперечний ряд на кормовій ділянці верхньої палуби надбудови, і декілька шахт осьових нагнітачів повітряної подушки, розташованих у середній по довжині частині надбудови, яке відрізняється тим, що надбудо ва судна має дві розташовані симетрично відносно осьової площини судна подовжні перебірки, що поділяють її на центральний і два бортових об'єми, шахти осьових нагнітачів повітряної подушки судна розташовані в межах бортових об'ємів надбудови, бортові стінки надбудови на середній по її довжині ділянці виконані плоскими, а на носовій і кормовій ділянках - циліндричними з прямолінійними твірними, розташованими в поперечних перерізах корпуса, причому бортові стінки надбудови на кормових циліндричних ділянках є продовженням зовнішніх бічних поверхонь бортових пілонів рухомих рушійнокермових комплексів судна, верхня палуба надбудови на її кормовій ділянці в зоні установки на ній пілонів рухомих рушійно-кермових комплексів ви 2 (19) 1 3 79590 4 4. Судно за одним із пп.1-3, яке відрізняється тим, що середня по ширині плоска грань ламаної тригранної поверхні верхньої палуби надбудови на її середній по довжині ділянці має ширину 0,400,45 від загальної ширини верхньої палуби в цьому місці з поступовим зменшенням її на носовій ділянці корпуса судна до величини перед конічною трапецієподібною ділянкою верхньої палуби у носовій ділянці корпуса судна 0,30-0,32 від загальної ширини верхньої палуби в цьому місці, а абсолют на величина кута нахилу до основної площини судна бортових плоских граней ламаної тригранної поверхні верхньої палуби надбудови в поперечних перерізах корпуса дорівнює 3,7-4,0°. 5. Судно за одним із пп. 1-4, яке відрізняється тим, що носова нахилена донизу тригранна ділянка верхньої палуби надбудови має довжину 0,350,45 від габаритної довжини корпуса судна і кут нахилу до основної площини судна в поздовжніх перерізах 3,00-3,25°. Винахід відноситься до суднобудування і стосується проектування корпусів суден на повітряній подушці (СПП). Відомі СПП, наприклад: англійський автомобільно-пасажирський пором SP.N4 Мк.1 «Моунтбаттен» ([1], стор.139 мал.68; [2], стор.114-115) чи японське пасажирське судно MV-PP15 «Сигунасу» ([1], стор.182 мал.87; [2], стор.122-123), які мають корпуси з порівняно простими обведеннями, утвореними плоскими, або циліндричними поверхнями малої кривизни. Такі СПП характеризуються гарною технологічністю своїх корпусів, але мають відносно високий аеродинамічний опір. Найбільш близьким з відомих СПП до пропонованого є французький автомобільнопасажирський пором «Невиплан N500-25B» ([1], стор.174 мал.84), який має корпус, що включає понтон і надбудову, яка простирається на всю його довжину. Корпус має в середній по довжині частині постійну ширину і звужується в носі і у кормі. Бортові стінки надбудови в поперечних перерізах судна виконані криволінійними і нахилені у бік діаметральної площини судна (ДПС). Верхня палуба надбудови виконана як у поперечному, так і в поздовжньому перетинах криволінійною з випуклістю нагору. Судно постачене трьома рухомо-рушійнокермовими комплексами (РРКК), установленими на вертикальних пілонах, які мають симетричний аеродинамічний профіль, розташованих у поперечний ряд на кормовій ділянці верхньої палуби надбудови, а також дві шахти осьових нагнітачів повітряної подушки (ОНПП), розташованих у середній по довжині і ширині частині надбудови. Дане СПП має корпус з досить добре обтічними зовнішніми обведеннями, які знижують його аеродинамічний опір. Однак, зовнішні поверхні його боргів і палуби, що мають двояку кривизну, знижують технологічність його корпуса. Метою винаходу є підвищення технологічності корпуса СПП при одночасному забезпеченні його низького аеродинамічного опору. Поставлена мета досягається тим, що у відомому СПП, який має корпус, що має постійну ширину на середній по його довжині ділянці, який звужується в носі і в кормі і включає в себе понтон і надбудову, що простягається на всю його довжину, з бортовими стінками, нахиленими в поперечних перерізах корпуса у бік ДПС, і верхньою палубою, зпрофільованою як у поперечному, так і в подовжньому напрямках, а також декілька РРКК, змонтованих на вертикальних пілонах, які мають симетричний аеродинамічний профіль, встановлених у поперечний ряд на кормовій ділянці верхньої палуби надбудови, і декілька шахт ОНПП, розташованих у середній по довжині частини надбудови, внесена наступна нова сукупність істотних відмітних ознак. Надбудова судна постачена двома розташованими симетрично відносно ДПС подовжніми перебираннями, що поділяють її на три об'єми: центральний і два бортових, ша хти ОНПП судна розташовані в межах бортових об'ємів надбудови; бортові стінки надбудови на середній по її довжині ділянці виконані плоскими, а на носовій і кормовій ділянках - циліндричними з прямолінійними утворюючими, розташованими в поперечних перервах корпуса, причому бортові стінки надбудови на кормових циліндричних ділянках є продовженням зовнішніх бічних поверхонь бортових пілонів РРКК судна; вер хня палуба надбудови на її кормовій ділянці в районі установки на ній пілонів РРКК виконана плоскою по всій її ширині і розташована паралельно основній площині судна (ОПС), на інших ділянках вона виконана у ви гляді ламаної тригранної поверхні (ЛТП) із двома розташованими симетрично відносно ДПС лініями зламування, які проходять уздовж ліній притикання до неї подовжніх перебирань надбудови, середня по ширині плоска грань якої має в поперечних перервах корпуса вигляд прямих ліній, паралельних ОПС, а бортові плоскі грані якої мають у поперечних перервах корпуса вигляд прямих ліній, нахилених до ОПС під однаковим по абсолютній величині гострим кутом, постійним по всій довжині тригранної ділянки верхньої палуби (ТДВП), причому середня по ширині плоска грань ТДВП на середній по її довжині ділянці розташована паралельно ОПС і є продовженням у ніс плоскої кормової ділянки верхньої палуби, а перехід плоских бортових граней ТДВП у її плоску кормову ділянку виконаний за допомогою двох симетричних відносно ДПС клиноподібних плоских вставок; на носовій ділянці верхньої палуби вся її ЛТП нахилена в поздовжніх перетинах корпуса вниз під гострим кутом до ОПС і закінчується в носовому краї судна симетричною відносно ДПС ділянкою з конічною кривизною великого радіуса, що має в плані форму трапеції, основа якої розташована уздовж носового краю верхньої палуби судна, а інші три сторони є лінія 5 79590 ми зламування, по яких до цієї ділянки примикають три плоскі грані ТДВП. При цьому, ширина корпуса СПП по скулі в його носовому краї складає 0,60-0,65 ширини корпуса по скулі на міделі, а довжина носової ділянки корпуса, яка звужується, складає 039-0,44 габаритної довжини корпуса судна. При цьому, кут нахилу бортових стінок надбудови СПП до ДПС у поперечних перерізах корпуса по всій його довжині однаковий по абсолютній величині і дорівнює 8,0-8,5°. При цьому, середня по ширині плоска грань ЛТП верхньої палуби надбудови СПП на її середній по довжині ділянці має ширину, рівну 0,40-0,45 загальної ширини верхньої палуби в цьому місці з поступовим зменшенням її на носовій ділянці корпуса судна до величини перед конічною трапецієподібною ділянкою верхньої палуби в носовому краї корпуса судна, рівної 030-032 загальної ширини верхньої палуби в цьому місці, а абсолютна величина кута нахилу до ОПС бортових плоских граней ЛТП верхньої палуби надбудови в поперечних перервах корпуса дорівнює 3,7-4,0°. При цьому, носовий нахилений униз ТДВП надбудови СПП має довжину, рівну 0,35-0,45 габаритної довжини корпуса судна і кут нахилу до ОПС у поздовжніх перетинах, рівний 3,00-3,25°. З точки зору мінімізації маси корпуса СПП зовнішні обшивання бортових стінок її надбудови доцільно підкріплювати ребрами жорсткості, розташованими вертикально. У цьому випадку, виконання бортових стінок надбудови на середній по її довжині ділянці плоскими, а на носовій і кормовій ділянках - циліндричними з прямолінійними утворюючими, розташованими в поперечних перервах корпуса, з одного боку, завдяки плавній кривизні теоретичних ватерліній бортових, стінок надбудови, забезпечує плавне обтікання корпуса повітряним потоком при русі СПП, що сприяє зниженню аеродинамічного опору його корпуса, а з іншого боку, сприяє підвищенню технологічності конструкції корпуса пропонованого СПП, тому що у процесі його виготовлення виключаються технологічні операції згинання численних ребер жорсткості, що підкріплюють зовнішні обшивання бортових стінок надбудови СПП. Виконання бортових стінок надбудови пропонованого СПП на їх кормових циліндричних ділянках у виді продовження зовнішніх бічних поверхонь бортових пілонів РРКК, з одного боку, завдяки використанню в конструкції надбудови спеціальних аеродинамічних обведень зазначених вище пілонів також сприяє зниженню аеродинамічного опору корпуса СПП, а з іншого боку, також сприяє підвищенню технологічності конструкції корпуса СПП, тому що нормальні напруги, що виникають під дією зовнішніх згинальних моментів у зовнішніх обшиваннях зовнішніх панелей бортових пілонів РРКК, передаються безпосередньо на зовнішні обшивання бортів надбудови СПП, минаючи елементи його палубної конструкції, що працюють в умовах поперечного вигину і які потребують у зв'язку з цим, як правило, виконання додаткових підкріплень. 6 Виконання верхньої палуби надбудови пропонованого СПП на її кормовій ділянці в районі установки на ній пілонів РРКК плоскої по всій її ширині і розташування її паралельно ОПС робить відносно складні по своїх обведеннях конструкції пілонів усі х РРКК судна однаковими по своїх габаритах, що сприяє зниженню сумарної трудомісткості їхнього виготовлення і монтажу на верхній палубі СПП. З точки зору мінімізації маси корпуса СПП доцільно настил тієї частини верхньої палуби надбудови, яка розташована посередині між її подовжніми перебираннями і не порушується великими вирізами, підкріплювати ребрами жорсткості, розташованими уздовж судна. У цьому випадку, поряд із забезпеченням необхідної місцевої поперечної міцності верхньої палуби надбудови, досягається істотне підвищення загальної подовжньої міцності всього корпуса СПП. Бортові ділянки верхньої палуби надбудови ліворуч і праворуч від подовжніх перебирань надбудови майже цілком перерізаються великими вирізами в ній у місцях розташування шахт ОНПП і, унаслідок цього, не можуть бути залучені в сприйняття загального подовжнього згинаючого моменту, що впливає на корпус СПП у процесі експлуатації. У цьому випадку бортові ділянки настилу верхньої палуби надбудови доцільніше, з точки зору мінімізації маси корпуса СПП, підкріплювати поперечно розташованими ребрами жорсткості. З ура хуванням вищевикладеного, виконання верхньої палуби надбудови в ніс від його плоскої кормової ділянки у виді ЛТП із двома розташованими симетрично відносно ДПС лініями зламування, що проходять уздовж ліній притикання до неї подовжніх перебирань надбудови, середня по ширині плоска грань якої має в поперечних перервах корпуса вигляд прямих ліній, паралельних ОПС, а бортові плоскі грані якої мають у поперечних перервах корпуса вид прямих ліній, нахилених до ОПС під однаковим по абсолютній величині гострим кутом, постійним по всій довжині ТДВП, причому середня по ширині плоска грань ТДВП на середній по її довжині ділянці розташована паралельно ОПС і є продовженням у ніс кормової ділянки верхньої палуби, а перехід плоских бортових граней ТДВП у її плоску кормову ділянку виконану за допомогою двох симетричних відносно ДПС клиноподібних плоских вставок; на носовій ділянці верхньої палуби вся її ЛТП нахилена в поздовжніх перетинах корпуса вниз під гострим кутом до ОПС і закінчується в носовому краї судна симетричною відносно ДПС ділянкою з конічною кривизною великого радіуса, що має в плані форму трапеції, основа якої розташована уздовж носового краю верхньої палуби судна, а інші три сторони є лініями зламування, по яких до цієї ділянки примикають три плоскі грані ТДВП, які дозволяють, з однієї сторони надати верхній палубі надбудови досить гарну обтічність, що забезпечує зниження аеродинамічного опору корпуса пропонованого СПП, а з іншого боку, максимально підвищити технологічність його корпуса, тому що плоскі грані ЛТП і незначна по своїй відносній площі носова конічна 7 79590 ділянка верхньої палуби надбудови дозволяє обійтися при її виготовленні без будь-якого гнуття ребер жорсткості, які підкріплюють настил палуби, спрямованих на її різних ділянках у різних напрямках. Зазначені вище співвідношення між габаритними розмірами окремих ділянок зовнішніх поверхонь корпуса СПП і кути їхнього нахилу до базових площин судна забезпечують корпусу пропонованого СПП оптимальний компроміс між суперечними одна одній вимогами забезпечення його високої технологічності при збереженні відносно низького аеродинамічного опору. Пропоноване технічне рішення проілюстроване кресленнями, де зображено: Фіг.1 - вид на судно збоку; Фіг.2 - розріз А-А (див.Фіг.1); Фіг.3 - вид на судно попереду. Пропоноване СПП містить корпус, що складається з понтона 1, надбудови 2 і рубки 3, а також жорстких бортових ресиверів 4 і гнучкого огородження 5 повітряної подушки. Корпус має постійну ширину на середній по її довжині ділянці і звужується в носі і у кормі. Надбудова 2 простягається на всю ширину і довжину понтона 1 і розділена двома розташованими симетрично відносно ДПС подовжніми перебираннями 6 на три об'єми: центральний і два бортових. Судно постачене трьома РРКК, що складаються кожний з розташованого в спеціальній гондолі 7 тягового двигуна, розташованого в кільці-насадці 8 повітряного гвинта 9 і аеродинамічного керма 10. РРКК змонтовані на вертикальних пілонах 11, які мають симетричний аеродинамічний профіль, встановлених у поперечний ряд на кормовій ділянці 12 верхньої палуби надбудови 2. С удно постачене також чотирма шахтами 13 ОНПП 14, розташованими попарно в середній по довжині частини надбудови 2 у межах лівого і правого її бортових об'ємів. Бортові стінки 15 надбудови 2 на середній по її довжині ділянці виконані плоскими, а на носових і кормових ділянках -циліндричними з прямолінійними утворюючими 16, розташованими в поперечних перерізах корпуса. При цьому, бортові стінки 15 надбудови 2 на кормових циліндричних ділянках 17 є продовженням зовнішніх бічних поверхонь 18 бортових пілонів 11 РРКК судна. Верхня палуба надбудови 2 на її кормовій ділянці 12 у районі установки на ній пілонів 11 РРКК судна виконана плоскою по всій її ширині і розташована паралельно ОПС. На інших ділянках вона виконана у виді ЛТП із двома розташованими симетрично відносно ДПС лініями зламування 19, що проходять уздовж ліній притикання до неї подовжніх перебирань 6 надбудови 2. Середня по ширині плоска грань 20 ТДВП надбудови 2 має в поперечних перерізах корпуса вигляд прямих ліній 21, паралельних ОПС, а її бортові плоскі грані 22 мають у поперечних перерізах корпуса вигляд прямих ліній 23, нахилених до ОПС під однаковим по абсолютній величині гострим кутом, постійним по всій довжині ТДВП. При цьому, середня по ширині плоска грань 20 ТДВП на середній по її довжині ділянці розта 8 шована паралельно ОПС і є продовженням у ніс плоскої кормової ділянки 12 верхньої палуби надбудови 2, а перехід плоских бортових граней 2 ТДВП у її плоску кормову ділянку 12 виконаний за допомогою двох симетричних відносно ДПС клиноподібних плоских вставок 24. На носовій ділянці верхньої палуби вся її ЛТП нахилена в поздовжніх перетинах корпуса вниз під гострим кутом до ОПС і закінчується в носовому краї судна симетричною відносно ДПС ділянкою 25 з конічною кривизною великого радіуса, що має в плані форму трапеції, основа 26 якої розташовано уздовж носового краю верхньої палуби судна, а інші три сторони 27 є лініями зламування, по яких до цієї ділянки 25 примикають три плоскі грані 20, 22 ТДВП. При цьому ширина корпуса судна по скулі 28 у його носовому краї (Вн) складає 0,60-0,65 ширини корпуса по скулі 28 на міделі (В), а довжина (LКН ) носової ділянки корпуса, яка звужується, складає 0,39-0,44 габаритної довжини (L) корпуса судна. При цьому, кут на хилу (a ) бортових стінок 15 надбудови 2 до ДПС у поперечних перерізах судна по всій довжині корпуса однаковий по абсолютній величині і дорівнює 8,0-8,5°. При цьому, середня по ширині плоска грань 20 ЛТП верхньої палуби надбудови 2 на її середній по довжині ділянці має ширину (bс), рівну 0,40-0,45 загальної ширини (b) верхньої палуби в цьому місці, з поступовим зменшенням її на носовій ділянці корпуса судна до величини (bсн) перед конічною трапецевидною ділянкою 25 верхньої палуби в носовому краї корпуса судна, рівної 0,30-0,32 загальної ширини (bн) верхньої палуби в цьому місці, а абсолютна величина кута нахилу (b ) до ОПС бортових плоских граней 22 ЛТП верхньої палуби надбудови 2 у поперечних перерізах корпуса дорівнює 3,7-4,0°. При цьому, носовий нахилений униз ТДВП надбудови 2 має довжину (Lпн), рівну 0,35-0,45 габаритної довжини (L) корпуса судна і кут на хилу (g ) до ОПС у поздовжніх перетинах, рівний 3,003,25°. Викладена вище сукупність істотних відмітних ознак конструкції корпуса, пропонованого СПП, дозволяє в процесі його виготовлення істотно знизити трудомісткість корпусозаготовлювальних і корпусоскладальних робіт, чим забезпечується підвищення його технологічності. При цьому, не відбувається скільки-небудь істотного підвищення аеродинамічного опору корпуса пропонованого СПП у процесі його експлуатації в порівнянні з прототипом, що має цілком криволінійні зовнішні обведення двоякої кривизни, чим забезпечується збереження відносно низького аеродинамічного опору пропонованого СПП. Використані джерела: 1. Г.П. Злобин, С.П. Смигельский. Суда на подводных крыльях и воздушной подушке. Л., С удостроение, 1976. 2. Рой Макливи. Суда на подводных крыльях и воздушной подушке. Л., С удостроение, 1981. 9 Комп’ютерна в ерстка В. Клюкін 79590 Підписне 10 Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601