Корпус швидкохідного судна

1. Корпус швидкохідного судна, що має дно з бортовими скулами, стрілоподібним реданом, бортовими скегами, зареданною виємкою, обмеженою зривоутворюючою кромкою редана, що переходить в зривоутворюючі кромки бортових скегів, і кромкою дна транцю, до того ж ширина зареданної виємки в площинах шпангоутів, які проходять по редану дна і бортовим скегам, і не перевищує її величину в площині транцю, а також розташованою перед зареданною виємкою циліндричною 33974 тових скегів, і кромкою дна транця, до того ж ширина зареданної виємки в площинах шпангоутів, котрі проходять по редану дна і бортовим скегам, не перевищує її розміру в площині транця, а також розташованої перед виємкою вставкою. При цьому вставка виконана циліндричною чи з кутом розходження її твірних не більш 5°. Вставка займає всю ширину дна. Довжина вставки складає 0,01 ÷ 0,10 довжини корпуса судна [3]. Внаслідок циліндричної або приблизної до циліндричної форми поверхні дна в межах вставки досягається формування стійкої штучної газової каверни з вільною поверхнею, яка плавно продовжує змочену поверхню дна корпуса перед реданом. При цьому витрати міцності головної силової установки судна на підтримку необхідного надмірного тиску газа в каверні значно зменшуються. Проте, розповсюджена на всю ширину дна вставка з утворюючими паралельними або приблизними до паралельних між собою зменшує при проектуванні обводів корпусу можливість плавного загострення ватерліній зануреної в воду носової частини корпуса. Недостатня загостренність носової кінцівки корпусу, в свою чергу, призводить до небажаного підвищення хвильового опору руху корпуса в воді і величин горизонтальних та вертикальних перевантажень при русі судна при хвилюванні. Особливо сильно цей недолік виявляється при застосуванні такої вставки на швидкохідних суднах з підвищенню морехідностю з клиноподібним кілюватим корпусом без чітко виявленого поперечного редана, виємка дна котрого для утворення штучної газової каверни також виконана в формі клина і розташована проміж розширених до носу бортових скегів [2]. При цьому виявляється недостатньою і довжина самої вставки, бо вільна поверхня газової каверни утворюється у такого корпуса виключно за зривоутворюючими кромками бортових скегів, котрі мають довжину не менше половини довжини корпуса, а необхідна для формування стійкої газової каверни циліндрична вставка розміщена лише перед незначною частиною довжини цих зривоутворюючих кромок в середній частині дна корпуса. Мета винаходу - підвищення експлуатаційних якостей судна з газовою каверною на дні шляхом знищення опору руху корпуса в воді і величини перевантажень при русі судна при хвилюванні. Поставлена мета досягається тим, що в корпусі швидкохідного судна, що містить дно з бортовими скулами, стрілоподібним реданом, бортовими скегами, зареданною виємкою, обмеженою зривоутворюючою кромкою редана, що переходить у зривоутворюючі кромки скегів і кромкою дна транцю, до того ж ширина зареданної виємки в площині шпангоутів, котрі проходять по редану дна і бортовим скегам,не перевищує її величину в площині транця, а також розміщеною перед выємкою циліндричною вставкою, змінена форма корпуса дна збоку носа і бортів від зареданної виємки. Новина заключається в тому, що циліндрична вставка має в плані форму підкови, обмеженої з боку носа і бортів лінією еквідистантною в напрямку вздовж судна зривоутворюючими кромками редана і бортових скегів, а гілки шпангоутів дна, котрі проходять через циліндричну вставку ліворуч і праворуч від неї, виконані з інтенсивнішим підйомом до бортових скул, ніж в межах циліндричної вставки. При цьому гілки шпангоутів дна в межах циліндричної вставки можуть мати форму як прямих ліній, так і кривих, повернутих своєю випуклістю до основної площини корпуса судна. Безпосереднє примикання підковоподібної циліндричної вставки з паралельними твірними (з кутом розходження рівним нулю) по всій своїй поверхні до зривоутворюючих кромок стрілоподібного редана і бортових скегів незалежно від їх протягу по довжині судна сприяє підвищенню площі поверхні склепіння дна зареданної виємки вкритої газовою каверною, і за рахунок цього, зниженню опору тертя руху корпуса судна в воді. Більш інтенсивний підйом гілок шпангоутів дна ліворуч і праворуч від циліндричної вставки сприяє підвищенню загострювання ватерлінії зануреної у воду носової частини корпуса судна і, за рахунок цього, зниженню хвильового опору руху даного корпуса у воді і величини перевантаження, котрі зазнає судно при русі при хвилюванні. Можливість виконання ділянок гілок шпангоутів дна, розташованих в межах циліндричної вставки, як у вигляді прямих ліній, так і кривих з випуклістю до основної площини корпуса судна, дозволяє ефективно використовувати дане технічне рішення на корпусах швидкохідних суднів в широкому діапазоні кутів, зовнішньої кілюватості їх дна на міделі. Запропоноване технічне рішення проілюстровано схематично кресленнями, на яких зображено: - на фіг. І - аксонометрична проекція корпуса судна в перевернутому положенні, кілем доверху; - на фіг. 2-4 - види дна знизу суднів з різноманітною формою корпуса і конфігурацією в плані виємки дна для формування штучної газової каверни; - на фіг. 5-6 - проекції "корпус" теоретичних креслень корпусів суднів з різними кутами зовнішної кілюватості дна на міделі. Корпус швидкохідного судна має дно 1 з бортовими скулами 2, стрілоподібним реданом зі зривоутворюючою кромкою 3, котра переходить в зривоутворюючі кромки 4 бортових скегів, зареданною виємкою, обмеженою зривоутворюючими кромками редана 3 і бортових скегів 4 і кромкою дна 5 транцю. Ширина зареданної виємки в площинах шпангоутів котрі проходять по редану дна і бортовим скегам, неперевищує (рівняється або меньша) її величини в площині транцю. Безпосередньо перед зареданною виємкою дно 1 корпусу обладнана циліндричною вставкою 6, яка уявляє собою ланку поверхні дна 1 твірні котрої паралельні між собою. Циліндрична вставка 6 (на фіг.4 заштрихована) має форму підкови, обмеженої збоку носа і бортів лінією 7, еквідистантної в напрямку вдовж судна зривоутворюючою кромкою редана 3 і бортових скегів 4. Під еквідистантностю у продольному напрямку в даному випадку маєтся на увазі, що точки (т.А фіг.2- 4) пересічення цієї лінії з плоскостями, паралельними діаметральній 2 33974 площині (ДП) корпуса судна, знаходжуються приблизно на однакових відстаннях (l) від відповідних точок (т.Б фіг.2-4) пересічення зривоутворюючих кромок редана 3 і бортових скегів 4 з цими площинами. Оптимальна величина відстані між указаними точками відповідно результатам модельних та натурних іспитів дорівнюється: бортових скегів 4. Знизу газова каверна, обмежена вільною поверхнею води, котра із-за інертності утворюючих її частин води плавно продовжує змочену поверхню дна і корпуса судна в районі циліндричної вставки 6. Під дією направленої знизу вверх рівнодіючої сил: ваги, гідростатичного тиску і тиску газу в каверні утворюючі її вільну поверхню частину води піднімаються вверх і встигають замити кормову частину склепіння дна 12 зареданної виємки рухаючого над ними корпуса судна, утворюючи саме тим кордон штучної газової каверни збоку корми судна. Сувора паралельність твірних циліндричної вставки 6, по котрим по суті, відбувається течія набігаючим потоком води поверхні дна 1 корпуса перед зареданною виємкою по всьому периметру зривоутворюючих кромок поперечного редана 3 і бортових скегів 4 сприяє формуванню стійкої газової каверни зі спокійним замиканням її на склепінні дна 12 зареданної виємки поблизу транця. Внаслідок цього забеспечується мінімальний винос газу із каверни і, отож, максимально високий його надмірний тиск. Це, в свою чергу дозволяє досягнути максимальної площі поверхні склепіння дна 12 зареданної виємки, вкритої газовою каверною, і, за рахунок цього, максимально знизити опір тертя корпуса судна з водою при русі. Підвищена загостреність ватерліній 10 носової частини корпуса, котра досягнута за рахунок інтенсивнішого підйому ланок 9 гілок шпангоутів дна, розташованих ліворуч і праворуч від циліндричної вставки 6, в порівнянні з ланками 8 гілок шпангоутів дна, розташованих в межах циліндричної вставки 6, сприяє зниженню хвильового опору руху даного корпуса в воді. При зустрічи з хвилею завдяки гострим носовим утворенням корпус судна прорізує хвилю без значних ударних навантажень. При вертикальних коливаннях носової кінцевки судна, котра заливається хвилею вертикальні перевантаження значно нижче із-за повільнішої зміни величины виштовхуючої сили води. Запропоноване технічне рішення сприяє підвищенню ефективності перспективного типу швидкохідних суднів, якими є судна зі штучною газовою каверною на дні. Використані джерела. І. Авт.св. CPGP № 368107, М.к. В6ЗВІ/18, В6ЗВІ/38, опубл. 26.01.1973, Бюл.№9. 2. Патент Росії № 204ІІІ6, М.к. В63ВІ/38, опубл. 09.08.1995, Бюл. № 22. 3. Патент Росії № 2047534, М.к. В63ВІ/38, опубл. 10.ІІ.1995, Бюл. № ЗІ (прототип). l = (0,01 ÷ 0,I0)L , де L - довжина корпуса судна. Повна довжина (Lц) циліндричної вставки 6, при цьому, може бути різною, в залежності від принятої конфігурації в плані зареданної виємки. Якщо зривоутворюючі кромки 4 бортових скегів паралельні ДП корпуса судна (фіг.2-3), то повна довжина циліндричної вставки 6 дорівнюється: Lц=Lр+l, де Lр - стрілоподібного редана, і може складати: Lц