Речное судно

(51) 5 В 63 В 1/О ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 4(088,8) ство ССС 06, 1984 фиг ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТЙО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМИ ННТ СССР ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС(71) Ленинградский институт водноготранспорта и Центральное техникоконструкторское бюро Научно"производственного объединения "Судостроение"(56) Авторское свидетель РВ 1255502, кл. В 63 В 1/(57) Изобретение относится к судостроению и касается проФилирования отводов корпусов судов для эксйлуатации на внутренних водных путях. Цель изобретения - повышениеэксплуатационных и гидродинамических качеств судна, Речное судно,преимущественно с ограниченнойосадкой, содержит цилиндрическуювставку 1 и носовМ оконечность 2протяженностью 1, от носового перпендикуляра 3 не бояее О, расчетной длины судна, В надводной части оконечности 2 выполнены выступы 7, сопряженные со вставкой 1 и снаклонным форштевнем, Протяженностьвыступов 7 определена расстояниемпо нормали от конструктивной еатерлинии (КВЛ) в точке А пересечения последней с вертикальной плоскостьи, проведенной на расстоянии1/4 ширины судна от его диаметральной плоскости (ДП), Величина АС расстояния по нормали от КВЛ до концавыступа больше осадки судна и неменьше расстояния А 0 между КВЛ и ватерлинией в основной плоскости (ОП).Теоретический шпангоут 8, васполо1636291 женный на половине длины оконечнос"ти 2 в корме от перпендикуляра 3,т,е. на расстоянии 19. 0,5 1, сопряжен с ОП (ватерлиния О) на расстоянии не меньше 1/4 ширины судна отДП. Наклонный форштевень образованпрямолинейным участком и дугой ок-.ружности, величина радиуса которойне менее .1/2 осадки судна, РасстояГИзобретение относится к судостроению и касается профилирования обводов корпуса судов для эксплуатациина внутренних водных путях.Цель изобретения - повышение эксплуатационных и гидродинамических качеств судна,На фиг. показана схематично полуширота речного судна; на фиг,2 -бок судна; на фиг.3 - корпус судна;на фиг.4 - полуширота со схемой вытеснения воды; на фиг.5 - кривые буксировочного сопротивления,Речное судно содержит цилиндрическую вставку 1 и носовую оконечность2 протяженностью 1от носового перпендикуляра 3 до начала цилиндрической вставки 4. При этом 10,2 Ь,где Ь " расчетная длина судна междуносовым 3 и кормовым 5 перпендикулярами. Носовая оконечность 2 заканчивается наклонным форштевнем 6.В надводной части носовой оконечности 2 выполнены выступы 7, сопряженные с цилиндрической вставкой 1 ифорштевнем 6, Протяженность выступов 7 от конструктивной ватерлинии(КВЛ) в горизонтальной плоскости,проведенной на расстоянии осадки судна Т, выше его КВЛ,.определена расстоянием от .последней по нормали и, 45расположенной под острым углом М, кдиаметральной плоскости (ДП), причем нормаль к КВЛ проведена в точкеА пересечения КВЛ вертикальной плоскостью, проходящей на четверти ширины В судна (В/4) бт его ДП. Величинаэтого расстояния АСВ Т и не менеерасстояния АЮ между конструктивнойи расположенной в основной плоскости ватерлиниями, При этом теоретической шпангоут 8, расположенный на половине длины носовой оконечности 2 вкорме от носового перпендикуляра 3,а именно на расстоянии 1, где 1 = ние над ОП точки перехода от прямолинейного к криволинейному участкунаклонного форштевня составляет неменее 1/2 осадки судна, а точка сопряжения криволинейного участка форштевня с диаметральным батоксом расположена в корме от перпендикуляра3 на расстоянии не более осадки судна, 1 з,п, ф-лы, 5 ил.=0,5 ., сопряжен с основной плоскостью (ватерлиния 0 на фиг,1) вточке Е на расстоянии ЕР от ДП, причем ЕР В/4,Наклонный форштевень 6 состоитиэ прямолинейного участка 9 и участка, образованного окружностью 10, сопрягающей участок 9 с диаметральным батоксом 11 основной плоскости, Радиус К окружности 1 О и точка12 по высоте над основной плоскостьюрасстояние 13 перехода от прямолинейного 9 к криволинейному 10 участкам форштевня составляет не менееполовины осадки судна Т, а точка 14сопряжения криволинейного 10 участка форштевня с диаметральным батоксом 11 расположена в корме от носового перпендикуляра 3 на расстоянии,не превосходящем осадки судна Т,Работа речного судна происходитследующим образом.1 При движении судна с некоторой постоянной скоростью Ч эа время й =Ь/Чгде Ь - расчетная длина судна, онопроходит расстояние, равное его длине Ь, Дальнейший процесс равномерного прямолинейного движения можно рассматривать как бесконечное повторение аналогичных перемещений. Для исследования первичных процессов начальной трансформации свободной поверхности воды достаточно ограничитьсярассмотрением явлений, происходящихза время й,Наибольший практический интереспредставляет переход от начальногоположения (в дальнейшем именуетсяпервым), изображенного сплошнымилиниями (фиг,4), к положению в моментвремени е =0,2 1./Ч, изображенномупунктирными линиями в дальнейшемименуется вторим), Величина 0;2 Ь,входящая в числитель для выражения5 163629 С, - максимальная протяженность 1 носовой оконечности 2 речного судна.За время С твердое тело (корпус судна) вытесняет объем воды располо 15 женный между КВЛ в первом и втором положениях (проекция в плане заштрихована на Фиг,4), Из-за наличия цилиндрической вставки 1 указанный вытесненный объем определяет процесс образования носовой корабельной системы волн, в том числе носовой разрушающейся подпорной волны, Из-за сопряжения теоретического шпангоуте 8, расположенного на расстоянии 1 =0,5 1, с основной, плоскостью в точке Е, Расположенной на расстоянии не менее В/4 от ДП, можно утверждать, что всегда высота перемеюаемого объема жидкости в точке с коор динатами (1, В/4) где отсчет ведется от носового перпендикуляра 3 и ДП, равна осадке судна Т. Это же условие выполняется во всех точках линии нулевой ватерлинии 25 (ватерлиния О), в том числе и в точке 0 (Фиг,), Перечисленные геометрические точки твердого тела (беэ учета изменения посадки судна на ходу) перемещаются на расстоянии Т под свободной поверхностью воды,Начальное перемещение объема жидкости при поступательном движении твердого тела происходит по направлению .нормали к границе твердого тела. В данном случае такой границей считают КВЛ, а перемещение рассматривают с центром в точке А, располо женной на расстоянии В/4 от ДП. Про О тяженность АС выступа 7 от КВЛ в направлении нормали и, расположеннойпод острым углом М, к ДЧ, не менеерасстояния АР между КВЛ (начало вытесняемого объема) и ватерлинией, 45Расположенной в основной плоскости-Фв направлении нормали п объема). Таккаккорпус речного судна нз-эа принятого расположения точек Е, Ц и всех 5 Сна ватерлинии О вытесняет объем жидкости высотой т ее подъем над свободной поверхностью воды из-за наличия сил земного притяжения и процессов Разрушения при соприкосновении с телом выступа 7 не будет превосходить этой величины при перемещении вытесняемой жидкости в направ-ьленни нормали и. 1 бПроцесс взаимодействия вытесняемого объема с выступом 7 расположенным на расстоянии осадки Т вышеего КИЛ, происходит на расстояниипо нормали к КВЛ в точке А во всяком случае с верхней границей, равной осадке судна Т и не более расстояния от точки 0 до точки А. Поэтому, если величина расстояния АСпревосходит осадку судна Т и не менее АЭ, гарантируется ликвидацияразрушающейся подпорной волны научастке А С и отсутствие явленийразрушения волны эа пределами выступа 7, Для улучшения устойчивостисудна на курсе и ликвидации рыскливости при движении на участкахРек с повышенными скоростями течения следует увеличить площадь диаметрального батокса эа счет носовойоконечности 2. Это при одновременном выполнении описанных требованийдостигается за счет сопряжения криволинейного участка Форштевня 10 сдиаметральным батоксом 11 в точке14, расположенной в корме от носового перпендикуляра 3 не более чем навеличину Т,Дальнейший сдвиг в корму точки14 приводит к ухудшению указанныхкачеств судна, а также затрудняетработу с плотами - приводит к вползанию носовой оконечнос.тью судна наплот, Наличие наклонной прямолинейной части 9 Форштевня и образованной окружностью части 10, а также положение по высоте над основной плоскостью точки 2 не менее половины осадки судна Т расстояние13) обеспечивают при достаточнойтехнологичности повьппение эксплуатационных качеств судна, При воздействии на плавающее тело Форштевнем начальное касание происходит точкоц,расположенной на уровне КВЛ, из-запринятого наклона и указанного положения точки 14 по длине обеспечивается сдвиг плавающего тела беэ притаплывания его носовой оконечностьюсудна 2,Укаэанная Форма 8 Форштевня 6 приодновременном наличии теоретического шпангоуга 8, сопряженного с основной плоскостью в точке Е, удаленной от 1 К на расстояние не меньшечетверти ширины судна, а также сопряжение выступа 7 с Форштевнем 6 ицилиндрической вставкой 1 обеспечи 1636291вают при соприкосновении носовойоконечности 2 с плавающей древесинойвынос последней за борт цилиндрической вставки, Таким образом предотвращается попадание плавающей древесины в движительно-рулевой комплекссудна и, следовательно, повышаются .его эксплуатационные качества,Для проверки эффективности приме"кения изобретения была изготовленасамоходная крупномасштабная модельречного судна, у которой носовая оконечность выполнена сменной. Проведенные в опытовом бассейне сравнительные испытания модели с санеобразнойи предлагаемой Формой обводов подтвердили эФФективность изобретения,По величине сопротивления воды движению судна и с санеобразными обво"дами практически равноценны. Кривыебуксировочного сопротивления К сравниваемых объектов (по данным эксперимента в опытовом бассейне) приведены на Фиг.5, Визуальные наблюдения за 25моделью судна, выполненного в масшта -бе 1:5 1 применительно к буксирутолкачу), показали, что носовая разрушающаяся подпорная волна при максимальной скорости движения модели суд- З 0на не образуется, в то время как умодели судна с санеобразными носовыми обводами при такой же скорости хода возникает мощная разрушающая под-.порная волна, заливающая носовую оконечность.формула изобретения1, Речное суднопреимущественно с 40 ограниченной осадкой, содержащее цилиндрическую вставку корпуса и его носовую оконечность протяженностью от носового перпендикуляра до начала цилиндрической вставки не более 0,2 45 расчетной длины корпуса судна между носовым и кормовым перпендикулярами, с наклонным форштевнем, плавно сопряженным с основной плоскостью, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью повышения эксплуатационных и гидродинамических качеств судна, в надводной части его носовой оконечности выполнены сопряженные с цилиндрической вставкой и Форштевнем выступы протяженность которых от конструктивной ватерлинии в горизонтальной плоскости, проведенной на расстоянии осадки судна, выше его конструктивной ватерлинии, определена расстоянием от последней по нормали, расположенной под острым углом к диаметральной плоскости, причем нормаль к конструктивной ватерлинии проведена в точке пересечения последней вертикальной плоскостью, проходящей на расстоянии, равном четверти ширины корпуса судна, от его диаметральной плоскости, а величина этого расстояния больше осадки судна и не меньше расстояния, измеренного между проекциями на горизонтальную плоскость конструктивной ватерлинии и ограничивающей основную плоскость, при этом теоретический шпангоут, расположенный на половине упомянутой длины носовой оконечности в корму от носового перпендикуляра, сопряжен с основной плоскостью на расстоянии не менее четверти ширины судна от диаметральной плоскости его корпуса.2. Судно по и, 1, о т л и ч а ющ е е с я тем, что наклонный форштевень выполнен с прямолинейным участком, который сопряжен по дуге окружности с диаметральным батоксом основной плоскости, причем радиус окружности и расстояние над основной плоскостью точки перехода прямолинейного участка форштевня к его дугообразному участку равны по величине не менее половины осадки судна а точка сопряжения дугообразного участка Форштевня с диаметральным батоксом удалена от носового перпендикуляра в корму на расстояние не более осадки корпусасудна.1636291 л с В,Вернадскийунова ставител Редакто ориэ ехред Сд РектоР Н.Коро Заказ 789 Тираж 280 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытия 113035, Иосква, Ж, Раушская наб., д. 4/5 ГКНТ С зводственно"издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101