Носовая оконечность судов

284636 ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВЙДЕТЕДЬСТВУ Союз Советских Социалистических РеспубликидетельстваЗависимое от авт Кл. 65 ат, 1 Заявлено 02.1 Ъ,1969 ( 1321195/27-11)с присоединением заявкиПриоритетОпубликовано 14.Х.1970, Бюллетень32Дата опубликования описания 18.1,1971 1 П ЗЬ 1/40 Комитет по делам изобретений и открыт при Совете Министре СССР. Соко явител НЕЧНОСТЬ СУД НОСОВ Изобретение относится к области судостроения.Известны формы носовой оконечности относительно тихоходных судов, плавающих при значениях чисел Фруда менее 0,2 с вынесенной 5 вперед за носовой перпендикуляр подводной частью форштевня, образующей таран, Такие формы обводов, в ряде случаев называемые бульбовыми, в последние годы широко применяются на крупнотоннакных транспортных 10 судах. При всем многообразии таких форм носовой оконечности, отличающихся различными конструктнвнымп особенностями, по общим принципам построения они могут быть подразделены на бульбы так называемого наделочно го типа, представляющие собой дополнительный объем, наращенный на основной безбульбовый корпус и бульбы, образованные переносом части объемов основного корпуса вперед за носовой перпендикуляр, с соответствующи ми заострением носовых ветвей грузовой и выше расположенных ватерлиний.Наделочные бульбы, как свидетельствуют результаты неоднократно проводившихся модельных испытаний, могут дать значительный 25 положительный эффект при плавании судна в балласте, однако в грузу снижение сопротивления судна с таким бульбом оказывается весьма малым или вовсе отсутствует. Применение бульба второго типа в сочетании с за острением действующей грузовой ватерлинии дает заметный выигрыш в величине сопротивления и скорости хода при обоих состояниях загрузки. Однако прн большой полноте обводов и соответственно малой длине носового заострения, стремление уменьшить углы входа ватерлиний приводит к резкому возрастанию кривизны носового плеча ватерлиний в месте нх перехода в цилиндрическую вставку. В результате высота гребня волны, образующейся в этом районе, также возрастает п, несмотря на уменьшение носовой волны форштевня, начиная с некоторого значения коэффициента общей полноты, зависящего от ряда геометрических элементов корпуса, бульбовые обводы указанного типа становятся менее эффективными. На судах с большой полнотой обводов иногда применяются так называемые цилиндрические носовые обводы, имеющие одинаковые в каждом сечении в пределах осадки судна тупые ватерлинии с плавным переходом к цилиндрической вставке. Эти обводы в некоторых случаях по величинам сопротивления в полном грузу оказываются предпочтительнее бульбовых, но приблизительно в такой же степени уступают пм при плаваьнш в балласте.Цель изобретения - снижение сопротивления воды движению судов преимущественно с коэффициентом общей полноты 0,8 н более, эксплуатирующихся при осадках в полномгрузу и балласте, например крупнотоннажных танкеров и судов для перевозки навалочных грузов. Для этого в районе действующей балластной осадки оконечность выполнена с выемкой, ориентированной так, что минимальные ординаты шпангоутов приблизительно совпадают с профилем волны в балласте, причем ватерлинии вблизи балластной осадки образуют в месте притыкания к диаметральной плоскости (ДП) острый угол. По мере перехода от осадки в балласте к осадке по грузовой ватерлинии (ГВЛ) шпангоуты имеют развал наружу, а ватерлинии приближаются к круговым с половиной угла входа на ГВЛ около 90 и радиусам кривизны не менее 1/6 ширины судна, По мере удаления от ГВЛ в надводной части радиусы кривизны ватерлиний увеличиваются таким образом, что ватерлинии, расположенные в районе ГВЛ и выше, плавно переходят в цилиндрическую вставку с минимальной кривизной носового плеча и максимальным удлинением носового заострения.На фиг. 1 изображен теоретический корпус носовой оконечности, сечепие по шпангоутам; на фиг, 2 - совмещенные проекции сечений по носовым ветвям ватерлиний и очертания форштевня для предлагаемой носовой оконечности, на фиг. 3 - результаты испытаний В опытовом бассейне модели с предлагаемой носовой оконечностью в сравнении с результатами испытаний моделей с известными носовыми обводами; на фиг. 4 - кривые удельного полного сопротивления натурного супертанкера водоизмещением 150 тыс, т с предлагаемой и известными формами носовой оконечности,У предлагаемой носовой оконечности штангоуты, начиная с сечений по тарану а, б и в и далее от 0 шпангоута до 2 - 3 шпангоутов в нижней части от основной линии (ОЛ) и приблизительно до третьей ватерлинии имеют округлую форму, характерную для таранных и бульбовых обводов. В районе между третьим и четвертыми ватерлиниями, что соответствует действующей балластной осадке, на шпангоутах располагается выемка, ориентированная таким образом, что ее минимальные ординаты примерно совпадают с волновым профилем при плавании в балласте, Выше четвертой ватерлинии шпангоуты имеют развал наружу, и их ординаты возрастают по мере приближения к пятой ГВЛ и далее в надводной части ватерлиний шестой и седьмой.Носовые ветви ватерлиний (см. фиг. 2) в нижней части оконечности (первые и третьи) имеют очертания, обычные для таранных и бульбовых обводов, по возможности с легкой 5 - образностью. Ватерлинии вблизи балластной осадки между третьими и четвертыми ватерлиниями образуют в месте притыкания ДП острый угол. По мере перехода от осадки в балласте к осадке по ГВЛ очертания ватерлиний приближаются к круговым с половиной угла входа около 90. В надводной части радиус кривизны носовых ветвей ватерлиний, составляющий у ГВЛ не менее 1/6 ширины суд 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 ьо 65 на, по мере удаления от ГВЛ возрастает. При этом ватерлинии, расположенные в районе ГВЛ и выше ее, плавно переходят в цилиндрическую вставку с минимальной кривизной у носового плеча и максимальным удлинением носового заострения. Для обеспечения необходимого заострения балластных ватерлиний форштевню придаются таранные очертания (см. фиг. 2) с выносом тарана ниже четвертой ватерлинии вперед за носовой перпендикуляр,При движении судна в грузу, вследствие малой кривизны ватерлиний у носового плеча, уменьшаются градиент давлений в этом районе и гребень образующейся здесь волны, так, что, несмотря на возрастание носовой подпорной волны у форштевня, интеграл давлений по носовой оконечности и сопротивление водьг движению судна уменьшаются. Указанный эффект проявляется при достаточно большой полноте носового заострения, по крайней мере начиная со значений коэффициента общей полноты 0,80, и оказывается тем сильнее, чем меньше отношение длины к ширине судна и ближе к носу расположен его центр величины.При плавании в балласте используется эффект заострения носовых обводов и уменьшения носовой подпорной волны, а также благоприятного интерференционного воздействия таранных или бульбовых обводов на волновую систему судна.Вследствие реализации в одной носовой оконечности указанных способов воздействия на волнообразование судна при плавании в, грузу и балласте, достигается снижение сопротивления при обоих случаях загрузки и выигрыш в средней скорости, определенной для этих осадок,Результаты испытаний ряда моделей в опытовом бассейне подтверждают высокую эффективность перечисленных мероприятий. Данные испытания моделей с коэффициентом общей полноты 0,85 (см. фиг. 3) и предлагаемой носовой оконечности (кривые 1) в сравнении с результатами испытаний моделей, имеющих такие же полноту и главные размерения, но бульбовый нос с заострением грузовой ватерлинии (кривые 11) и цилиндрические носовые обводы (кривые 111), показывают, что применение предлагаемых носовых обводов значительно уменьшает волновое сопротивление в грузу и балласте. Коэффициент остаточного сопротивления на ходовом режиме (число Фруда Р, = 0,16) уменьшается на 12 - 20 для различных условий загрузки. С повышением энерговооруженности перспективных судов и соответствующем увеличении относительных скоростей эффективность предлагаемых носовых обводов, по крайней мере в грузу, еще более возрастает.Сопротивление величии удельного полногоРсопротивления в , где Р сопротивление 0 -йводоизмещение судна, рассчитанных для натурного супертанкера водоизмещением 150 тыс. т (см. фиг. 4) с предлагаемой носовой.оконечностью (кривые 1), бульбовой (кривые 11) и цилиндрической (кривые 111), свидетельствует, что при скорости хода 1 б узлов, в случае использования предлагаемой носовой оконечности, величины сопротивления и буксиро вочной мощности снижаются до 11%, При установке на таком судне двигателя мощностью 30 тыс. л, с. выигрыш в средней скорости в грузу и балласте от реализации предлагаемого мероприятия составит 0,4 - 0,5 узла, что при 10 постоянной скорости эквивалентно снижению потребной мощности и экономии по расходу топлива на 8 - 10%. Предмет изобретенияНосовая оконечность судов, плавающих при значениях чисел Фруда меньше О, 2, с вынесенной вперед за носовой перпендикуляр подводной частью форштевня, образующей таран, 20 отличающаяся тем, что, с целью снижения сопротивления воды движению судов преимущественно с коэффициентом общей полноты 0,8 и более, эксплуатирующихся при осадках в полном грузу и балласте, например крупнотоннажных танкеров и судов для перевозки навалочных грузов, в районе действующей балластной осадки оконечность выполнена с выемкой, ориентированной так, что минимальные ординаты шпангоутов приблизительно совпадают с профилем волны, причем ватерлинии вблизи балластной осадки образуют в месте притыкания к диаметральной плоскости острый угол, а по мере перехода от осадки в балласте к осадке по грузовой ватерлинии шпангоуты имеют развал наружу, а ватерлинии приближаются к круговым с половиной угла входа на грузовой ватерлинии около 90 и радиусом кривизны не мнее 1/6 ширины судна, который увеличивается по мере удаления от грузовой ватерлинии в надводной таким образом, что ватерлинии, расположенные в районе грузовой ватерлинии и выше, плавно переходят в цилиндрическую вставку с минимальной кривизной носового плеча и максимальным удлинением носового заострения.Заказ 38 ЦИИИП Подписное ов СССР иография, пр. Сапунова,бКомитета по деламМоск Тираж 480зобретениц и открытий при Совете Мини