B63B1 / 06 - Суду та інші плавучі засоби; обладнання для судів (транспортні засоби на повітряній подушці B60V; пристрої для вентиляції, обігріву, охолодження або кондиціонування на суднах B63J 2/00)
Власники патенту RU 2514964:
Роллс-Ройс Марін АС (NO)
Винахід відноситься до галузі суднобудування і стосується конструкції корпусу морського судна. Корпус морського судна містить правий борт (2) корпусу, лівий борт (8) корпусу і палубу (4), при цьому ніс (3) розташований по суті вертикально, а підводна носова частина (6) об'єднана з зазначеними бортами (2, 8) корпусу поблизу носа (3) так, що місце (30) перетину носа (3) і бульба (6) знаходиться поруч з найбільш виступаючою вперед частиною (60) підводного носової частини (6), при цьому зазначена підводний носова частина (6) виконана у вигляді бульба. Максимальна вертикальна протяжність (D) бульба лежить в діапазоні 0,9 * (проектне осідання) Винахід відноситься до корпусу морського судна, який містить правий борт корпусу, лівий борт корпусу, палубу і ніс, при цьому бульб об'єднаний з зазначеними бортами корпусу. Використання носового бульба для морських судів / кораблів негліссірующего типу з метою зменшення опору води відомо давно, наприклад описано в JP 61166783. Існує безліч різних конструкцій / форм носового бульба, але загальним для більшості концепцій є те, що бульб знаходиться під ватерлінією і що носова частина викривлена вище бульба, тобто в першому миделевого перетині, яке нахилене до корми, і за яким йде наступне миделевого перетин, що включає увігнуту носову частину, яка перекриває верхню носову частину, похилу до носа. Ця конструктивна концепція носового бульба була загальноприйнятою і використовувалася протягом десятиліть. Були спроби створити інші концепції конструкції бульба, що відрізняються від описаної, але вони не мали успіху. Також пропонувалися конструкції, спрямовані на зменшення гідродинамічного опору без використання традиційного бульба. Наприклад, в WO 0017042 описана конструкція, призначена для поліпшення обтічності плоскодонних суден за допомогою модифікованого "носового бульба". В ЕР 1314639 описаний корпус морського судна, в якому ніс проходить по суті вертикально, а підводна носова частина об'єднана з бортами корпусу поблизу носа, причому місце перетину носа і носової підводної частини знаходиться поруч з найбільш виступаючою вперед частиною підводного носової частини. Відомо безліч інших рішень, спрямованих на поліпшення умов обтікання. Метою винаходу є створення нової конструктивної концепції, яка покращує умови обтікання для морських судів. Ця мета досягається за допомогою корпуса для морського судна, виконаного згідно п.1 формули винаходу. Завдяки цій новій конструктивної концепції досягається краще використання довжини по всій проектної ватерлінії судна, що, в свою чергу, призводить до зменшення гідродинамічного опору. Оскільки по суті вертикальні носи самі по собі відомі, нова концепція може на перший погляд здатися тривіальною, але з урахуванням безлічі переваг, які досягаються з її допомогою, очевидно, що сінергістичним результати винаходи дійсно повинні здатися несподіваними фахівця в даній області. на фіг. 1 показаний вид збоку частини судна відповідно до винаходу, на фіг.2 показано горизонтальний переріз по лінії II-II на фіг. 1, на фіг. 3 показано вертикальний перетин по лінії III на фіг.1, на фіг. 4 показано вертикальний перетин по лінії IV-IV на фіг.1, на фіг. 5 показано вертикальний перетин по лінії V-V на фіг. 1, на фіг. 6 показано горизонтальний переріз по лінії VI-VI на фіг.1, на фіг.7 показаний вид збоку модифікованого судна відповідно до винаходу і на фіг. 8 показана ще одна модифікація судна відповідно до винаходу. На фіг. 1 показана передня частина судна 1 відповідно до винаходу, що має правий борт 2 і лівий борт 8, до яких спереду примикає ніс 3. Дно є плоским або має килеватость і переходить в днище з заданим радіусом днища. Як єдине ціле з носом 3, нижче (або починаючи з рівня) передбачуваної ватерлінії 5, тобто проектної опади D судна 1, знаходиться носової бульб 6, що має центр 6С обсягу. Центр 6С обсягу бульба 6 розташований на рівні, близькому до лінії, що проходить посередині між лінією дна і передбачуваної ватерлінією 5, і забезпечує великий радіус rf (контуру дна, якщо дивитися з боку борту, як на фіг. 1) в перехідній області між носом 3 і лінією дна, при цьому радіус rf щонайменше більше, ніж 1/3 проектної опади D, переважно rf дорівнює приблизно D ± 10%. Носовий бульб має першу половину 6А, розташовану уздовж правого борта 2, і другу половину 6 В, розташовану уздовж лівого борту 8. Зазначені дві половини 6А, 6 У розташовані симетрично щодо вертикальної центральної площини Р судна 1. Hoc 3 проходить по суті вертикально і розташований щодо носового бульба 6 так, що ніс 3 з'єднується з бульбом 6 в місці, позначеному позицією 30, яке знаходиться перед центром 6С обсягу бульба 6 і, як показано на фіг.1, переважно в місці, яке по суті відповідає найбільш виступає вперед частини 60 носового бульба 6. По відношенню до довжини L судна 1, тобто Lpp (Lpp - це довжина від заднього перпендикуляра Ар до переднього перпендикуляра Fp, при цьому зазвичай вважається, що Fp є точкою, де ніс 3 сходиться з бульбом), протяжність З бульба зазвичай знаходиться в діапазоні L * 0,035 На фіг. 2 показано горизонтальний переріз судна 1 по лінії II-II на фіг. 1. На фіг. 2 видно, що кривизна R передньої частини бульба 6 знаходиться в діапазоні 0,2 * (Проектна осадка) На фіг. 6 показано горизонтальний переріз судна 1 по лінії VI-VI на фіг. 1, тобто це перетин знаходиться вище перетину, показаного на Фіг.2. Тут добре видно, що ніс 3 виконаний щодо гострим через те, що кожен борт 2, 8 корпусу розташований під гострим кутом γ входу ватерлінії щодо вертикальній площині Р. Зазвичай кут γ ватерлінії кожного борту 2, 8 корпусу в області носа 3 лежить в діапазоні 10 °<γ<20°. Следует отметить, что ниже бортов 2, 8 корпуса около носа 3 части 6А, 6В носового бульба выступают за пределы области, ограниченной бортами 2, 8 корпуса. На фіг. 3 показано перетин судна 1 по лінії Ill-Ill на фіг. 1. Як видно на фіг. 3, кривизна r бульба в вертикальній площині Р лежить в діапазоні 0,13 * (Найбільша ширина судна) На фіг. 5, яка зображує поперечний переріз корпусу за бульбом, видно, що борти 2, 8 корпусу розходяться в напрямку вгору, наприклад для отримання більшої площі палуби 4. Конструкція відповідно до винаходу має багато синергетичних переваг. По-перше, використання по суті вертикального носа 3, який утворює порівняно гострий кут γ з бортами 2, 8 корпусу, забезпечує низьке гальмує опір воді, особливо зустрічним хвилях. Ця перевага обумовлено також тим, що вертикальні борти 2, 8 корпусу розташовані під порівняно гострим кутом, в результаті чого сили реакції, створювані зустрічними хвилями, будуть надавати малий вплив на напрямок рушійної сили судна 1. Крім того, носової бульб 6 сприяє створенню такої структури потоку нижче ватерлінії 5, яка покращує гідродинамічний опір судна 1. Нарешті, розташування носа 3 по суті на одній лінії з передньою частиною 60 бульба забезпечує довшу ватерлінію в порівнянні з традицио вим розташуванням носового бульба, що теж позитивно впливає на гідродинамічний опір судна 1. Таким чином, в конструкції відповідно до винаходу носова частина судна має «тонкі» ватерлінії, в результаті чого обсяг зустрічній води розподіляється в часі, а сили гальмування істотно знижені. Пропоноване рішення зменшує відображення хвиль, усуває удари хвиль і значно зменшує втрати швидкості, викликані зустрічними хвилями, наприклад, завдяки покращеному розподілу внутрішнього обсягу. Конструкція дає численні переваги, наприклад менше прискорення і уповільнення, зменшення кількості потрапляє на палубу води, зниження ризику пошкодження передньої частини судна і перегородок в надпалубних спорудах при штормовий погоді, поліпшення умов роботи на борту, що призводить до підвищення безпеки та зручності роботи, зниження шуму і вібрацій і плавні обриси передньої частини судна. Таблиця 1: Порівняльні випробування Випробування з носовою бульбом звичайної конструкції: Як видно з Таблиці 1, конструкція згідно винаходу дає радикальні переваги. Щоб отримати збільшення швидкості на 0,1 вузла при хвилюванні (тобто компенсувати втрату швидкості), для носа звичайної форми потрібно додатково 36 кВт, що на 3,5% більше потужності при швидкості 12 вузлів. Тому нова конструкція забезпечує значне зменшення витрат палива, що призводить до зниження вартості і збільшення обсягу зберігання. На фіг. 7 показано, що ніс 3 може бути розташований під кутом α, який трохи відхиляється від вертикальної лінії, а місце 30, де ніс 3 сходиться з носовою бульбом 6, може бути трохи зміщена на відстань Х відносно передньої частини 60 бульба 6, при цьому Х переважно менше 0,1R. На фіг.8 показана ще одна модифікація відповідно до винаходу, де ніс 3 теж трохи відхиляється від вертикальної лінії, але в протилежному напрямку порівняно з варіантом на фіг.7. Точка 30, де ніс 3 сходиться з носовою бульбом 6, теж зміщена на відстань Х в протилежному напрямку порівняно з фіг.7. Хоча конструкції, показані на фіг.7 і 8, відрізняються від конструкції згідно з переважним варіантом здійснення винаходу, показаному на фіг.1, істотні переваги винаходу в цих варіантах все ще досягаються. 1. Корпус морського судна, що містить правий борт (2) корпусу, лівий борт (8) корпусу і палубу (4), при цьому ніс (3) проходить по суті вертикально, а підводна носова частина (6) об'єднана з зазначеними бортами (2 , 8) корпусу поблизу носа (3) так, що місце (30) перетину носа (3) і бульба (6) знаходиться поруч з найбільш виступаючою вперед частиною (60) підводного носової частини (6), який відрізняється тим, що зазначена підводний носова частина (6) виконана у вигляді бульба, причому максимальна протяжність (D) бульба (6) у вертикальному напрямку лежить в діапазоні 0,9 * (проект а осаду) 2. Корпус по п.1, що відрізняється тим, що кривизна (r) бульба у вертикальній площині (Р) лежить в діапазоні 0,13 * (найбільша ширина судна) 3. Корпус по п.1 або 2, який відрізняється тим, що кожен борт (2, 8) корпусу вище бульба (6) проходить вгору, утворюючи порівняно гострий кут (β) в діапазоні 0 °<β<30°, предпочтительно 5-25°, относительно вертикальной плоскости (Р). 4. Корпус по п.1 або 2, який відрізняється тим, що ніс (3) розташований під кутом (α) до вертикалі, що лежить в діапазоні 5. Корпус по п.1 або 2, який відрізняється тим, що точка (30) перетину носа (3) і бульба (6) знаходиться в межах відстані (X), що лежить в діапазоні 0<Х<0,1R, между вертикальной касательной к самой передней поверхности (60) бульба (6) и вертикальной линией, проходящей через самую переднюю точку (30) пересечения бульба (6) и носа (3). 6. Спосіб виготовлення корпусу морського судна, що містить правий борт (2) корпусу, лівий борт (8) корпусу і палубу (4), при цьому ніс (3) проходить по суті вертикально, а підводна носова частина (6) об'єднана з зазначеними бортами (2, 8) корпусу поблизу носа (3) так, що місце (30) перетину носа (3) і підводного носової частини (6) знаходиться поруч з найбільш виступаючою вперед частиною (60) підводного носової частини (6), що відрізняється тим, що підводний носову частину виготовляють у вигляді бульба (6), причому максимальна протяжність (D) бульба (6) в вертикальному спрямо лення лежить в діапазоні 0,9 * (проектне осідання) 7. Спосіб за п.6, що відрізняється тим, що кривизна (r) бульба у вертикальній площині (Р) лежить в діапазоні 0,13 * (найбільша ширина судна) 8. Спосіб за п.6 або 7, який відрізняється тим, що кожен борт (2, 8) корпусу вище бульба (6) проходить вгору, утворюючи порівняно гострий кут (β) в діапазоні 0 °<β<30°, предпочтительно 5-25°, относительно вертикальной плоскости (Р). 9. Спосіб за п.6 або 7, який відрізняється тим, що ніс (3) розташований під кутом (α) до вертикалі, що лежить в діапазоні 10. Спосіб за п.6 або 7, який відрізняється тим, що точка (30) перетину носа (3) і бульба (6) знаходиться в межах відстані (X), що лежить в діапазоні 0<Х<0,1R, между вертикальной касательной к самой передней поверхности (60) бульба (6) и вертикальной линией, проходящей через самую переднюю точку (30) пересечения бульба (6) и носа (3).
-10 °<α<+10°.
-10 °<α<+10°.Схожі статті