RU42997U1 - GLASSING SHIP - Google Patents

Abstract

1. Глиссирующее судно, содержащее корпус - лодку с бортовыми, носовой и кормовой частями и защитную оболочку дна корпуса - гибкое защитное амортизирующее днище из материала с повышенными характеристиками на истирание, причем между днищем и дном корпуса помещен ряд пневмобаллонов, и имеющее движитель с защитным кольцом, выполненный в виде воздушного винта, помещенного в кормовую нишу, и двигателя, помещенного на мотораму, систему управления с аэродинамическими рулями, отличающееся тем, что кормовая ниша выполнена в виде плавно оконтуренного частью окружности вынутого объема в торце кормы, моторама в зоне кормовой ниши выполнена в виде пространственной фермы из прямых стержней и имеет вертикально ориентированный выступающий за кормовую нишу прямоугольный участок для крепления аэродинамических рулей, имеющих трапециевидную форму с плавными очертаниями, а бортовые части корпуса имеют защитную оболочку, выполненную как продолжающиеся на борта части днища.2. Глиссирующее судно по п.1, отличающееся тем, что защитная оболочка для бортов и днища выполнена из полиэтилена низкого давления.3. Глиссирующее судно по п.1 или 2, отличающееся тем, что воздушный винт имеет нечетное число лопастей.1. A gliding vessel comprising a hull — a boat with onboard, bow and stern parts and a protective shell for the bottom of the hull — a flexible protective shock-absorbing bottom made of material with enhanced abrasion characteristics, with a series of air cylinders placed between the bottom and bottom of the hull, and having a propulsion ring with a protective ring made in the form of a propeller placed in the aft niche and an engine placed on an engine mount, a control system with aerodynamic rudders, characterized in that the aft niche is made in the form of a smoothly contoured about a part of the circumference of the extracted volume at the end of the stern, the engine mount in the aft niche area is made in the form of a spatial truss of straight rods and has a vertically oriented rectangular section protruding the aft niche for fastening aerodynamic rudders having a trapezoidal shape with smooth outlines, and the side parts of the hull have a protective a shell made as continuing on the side of the bottom. 2. The planing vessel according to claim 1, characterized in that the protective shell for the sides and bottom is made of low pressure polyethylene. The planing ship according to claim 1 or 2, characterized in that the propeller has an odd number of blades.

Description

Полезная модель относится к области судостроения, касается конструкции глиссирующего судна, предназначенного для перемещения по воде, льду и снегу.The utility model relates to the field of shipbuilding, for the design of a planing vessel intended for movement on water, ice and snow.

Известны глиссирующие судна, описанные в: а/с SU №200452, 1025574, 1113301, 1837522, патентах RU №2096240, 2108259, 2108260, 2131373, 2131822 [1], книге Осташова В.Г. и др. «Глиссирующие снегоходы - амфибии» [2].Known gliding vessels described in: a / c SU No. 2004452, 1025574, 1113301, 1837522, RU patents No. 2096240, 2108259, 2108260, 2131373, 2131822 [1], book of Ostashov V.G. and others. "Gliding snowmobiles - amphibians" [2].

Данные глиссирующие судна содержат корпус с килеватьм днищем, на котором выполнены поперечный носовой редан и кормовой редан. Раздельное управление под секциями позволяет более надежно компенсировать во время волнения килевую и бортовую качку. Оптимальные величины из соотношения углов килеватости на каждом из реданов для конкретного судна определяют путем модельных испытаний в специальном бассейне для опытов. Увеличение углов килеватости выше положенных верхних значений приводит к снижению гидродинамического качества судна. Форму и размеры плоских смачиваемых участков днища перед кормовым реданом определяют при модельных испытаниях при движении судна в режиме глиссирования. Для обеспечения минимального сопротивления движению судна выдвиги носовых и кормовых интерцепторов или их секций производят в зависимости от скорости хода. Оптимальная зависимость, определяется при модельных испытаниях и уточняется при испытаниях натурного судна.These planing vessels contain a hull with a keel bottom, on which a transverse bow redan and aft redan are made. Separate control under the sections allows more reliably compensate for keel and side rolling during a wave. The optimal values from the ratio of the pitching angles on each of the redans for a particular vessel are determined by model tests in a special pool for experiments. An increase in the pitching angles above the set upper values leads to a decrease in the hydrodynamic quality of the vessel. The shape and dimensions of the flat wetted sections of the bottom in front of the feed redan are determined during model tests when the vessel is moving in planing mode. To ensure minimal resistance to the movement of the vessel, forward and forward interceptors or their sections are extended depending on the speed. The optimal dependence is determined during model tests and is specified during tests of a full-scale vessel.

Однако, недостатком данных судов является невозможность их эксплуатации в осенне - зимний период, поскольку их обводы не предназначены для скольжения по льду и снегу, что делает эксплуатацию сезонной. Кроме того, оба судна не предназначены для использования на мелководье и в условиях заросших водоемов, так как водометный движитель и водяные рули в этом случае забиваются (засоряются) илом, растениями, грязью и выводят детали и узлы судна из строя.However, the disadvantage of these vessels is the impossibility of their operation in the autumn - winter period, since their contours are not designed to slide on ice and snow, which makes the operation seasonal. In addition, both vessels are not intended for use in shallow water and in overgrown ponds, since the jet propulsion and water rudders in this case become clogged (clogged) with silt, plants, mud and disable parts and components of the vessel.

Кроме того, управление носовыми и кормовыми интерцепторами требует введения элементов автоматики.In addition, the control of the bow and stern interceptors requires the introduction of automation elements.

Наиболее близким аналогом к заявляемому глиссирующему судну является амфибия (патент RU №2106280, 1998 г. [3], материал публикации в журнале «Катера и яхты» №3 (169) 1999г, http://www.katera.ru/magazines/169/page03.html [4], а также http://zavrin. chat.ru/right2.htm) [5]. Она имеет днище корпуса, содержащее неподвижную часть, амортизирующую подвижную часть в виде пластины, закрепленной своим передним поперечным краем на неподвижной части днища и эластичные пневмобаллоны, размещенные между неподвижной и подвижной частями днища корпуса. Пневмобаллоны и подвижная часть днища установлены по всей поверхности неподвижной части днища. При этом подвижная часть днища выполнена гибкой, упругой, из материала со свойствами несмачиваемости и закреплена на неподвижной части продольными краями посредством гибкого соединительного элемента с образованием на продольных краях упругого изгиба. Подвижная часть днища образована набором пластин, имеющих размах, соответствующий ширине днищевой поверхности и установленных внахлест относительно друг друга по всей длине днища. Гибкий соединительный элемент выполнен в виде эластичной ленты, продольно изогнутой и жестко, с натягом, закреплен своими краями на неподвижной части днища. Подвижная часть закреплена на изогнутой поверхности эластичной ленты. Один из краев ленты закреплен с возможностью переналадки на боковой поверхности неподвижной части днища, образуя сопряжение последней с подвижной частью. Данная амфибия имеет кормовую, носовую и бортовые части судна. В кормовой части расположены аэродинамические рули, моторама, двигатель на ней. Винтомоторная установка по ширине вписывается в общие габариты амфибии. Архитектура ограждения винтомоторной установки увязана с кормовой нишей. Амфибия [4] отличается от [5] тем, что вместо двух высоких рулей в последующей конструкции авторы установили три укороченных, не меняя их общую площадь. На судне установлен четырехлопастной винт. На специальных анкерных гайках смонтирована окантовка лобового стекла. Винтомоторная установка выполнена как единый сборочный узел из металлических тонкостенных труб прямоугольного сечения. В центре этого каркаса находится моторная рама, на которой на амортизированных сайлентблоках подвешен двигатель «Буран - авиа». Над двигателем смонтирован пятиручьевой клиноременный редуктор, на валу которого закреплен воздушный винт. Этот, по информации из публикации готовый узел, заимствован от мотодельтаплана «Фрегат». Винтомоторный агрегат выполнен съемным. Две продольные The closest analogue to the claimed planing vessel is amphibian (patent RU No. 2106280, 1998 [3], publication material in the journal “Boats and Yachts” No. 3 (169) 1999, http://www.katera.ru/magazines/ 169 / page03.html [4], as well as http: // zavrin. Chat.ru/right2.htm) [5]. It has a bottom of the body, containing a fixed part, shock absorbing the movable part in the form of a plate, fixed with its front transverse edge on the fixed part of the bottom and elastic air tanks located between the fixed and moving parts of the bottom of the body. Pneumocylinders and the moving part of the bottom are installed on the entire surface of the fixed part of the bottom. In this case, the movable part of the bottom is made flexible, elastic, made of a material with non-wettability properties and is fixed to the fixed part by longitudinal edges by means of a flexible connecting element with the formation of elastic bending on the longitudinal edges. The movable part of the bottom is formed by a set of plates having a span corresponding to the width of the bottom surface and overlapped relative to each other along the entire length of the bottom. The flexible connecting element is made in the form of an elastic tape, longitudinally curved and rigidly, with an interference fit, fixed with its edges on the fixed part of the bottom. The movable part is fixed on the curved surface of the elastic tape. One of the edges of the tape is fixed with the possibility of readjustment on the lateral surface of the fixed part of the bottom, forming the interface of the latter with the moving part. This amphibian has aft, bow and side parts of the vessel. In the stern are aerodynamic steering wheels, engine mount, engine on it. The propeller installation fits the width of the overall amphibian dimensions. The propeller fencing architecture is linked to the aft niche. Amphibian [4] differs from [5] in that instead of two high rudders in a subsequent design, the authors installed three shortened ones without changing their total area. A four-blade propeller is installed on the vessel. The windshield edging is mounted on special anchor nuts. The rotor-motor installation is made as a single assembly of metal thin-walled pipes of rectangular cross section. In the center of this frame there is a motor frame on which the Buran - Avia engine is suspended on the shock-absorbed silent blocks. A five-armed V-belt gearbox is mounted above the engine, on the shaft of which a propeller is fixed. This, according to the information from the publication, is a finished unit, borrowed from the Frigate motor hang-glider. The rotor-motor unit is removable. Two longitudinal

соединительные штанги (рис.1 поз.6) служат опорным элементом крепления тента. Сиденья снабжены ремнями безопасности.connecting rods (Fig. 1, pos. 6) serve as a supporting element for fastening the tent. The seats are equipped with seat belts.

Недостатками данной конструкции является некоторая незавершенность кормовой части судна и, в первую очередь, конфигурации кормовой ниши. Она выполнена в виде вынутого объема торцевой части кормы трапециевидной формы, что приводит к наличию местных вихревых карманов в углах трапеции, снижающих тягу винта. Кроме того, в этом месте понижена жесткость корпуса за счет применения плоских панелей, образующих нишу. Наличие четного числа лопастей воздушного винта увеличивает шум в среднем на 15% за счет работы их в противофазе. Наличие заостренной задней кромки на аэродинамических рулях с целью обеспечения плавного обтекания и улучшения аэродинамических качеств рулей на практике выливаются в сравнительно невысокую эффективность при снижении жесткости задней кромки рулей. Моторама и защитное кольцо, размещенные в кормовой части, предназначены для надежного крепления винтомоторной установки, аэродинамических рулей и ограждений воздушного винта. Поэтому конструкция моторамы данной амфибии, имеющая в основе гнутые стержни, имеет недостаточную жесткость и устойчивость, что опасно при эксплуатации.The disadvantages of this design is some incompleteness of the stern of the vessel and, first of all, the configuration of the stern niche. It is made in the form of an ejected volume of the end part of the stern of a trapezoidal shape, which leads to the presence of local vortex pockets in the corners of the trapezoid, reducing the thrust of the screw. In addition, in this place the rigidity of the case is reduced due to the use of flat panels forming a niche. The presence of an even number of propeller blades increases noise by an average of 15% due to their operation in antiphase. The presence of a pointed trailing edge on the aerodynamic rudders in order to ensure a smooth flow around and improve the aerodynamic qualities of the rudders in practice results in a relatively low efficiency while reducing the rigidity of the trailing edge of the rudders. The engine mount and guard ring, located in the aft part, are designed for reliable fastening of the propeller installation, aerodynamic rudders and propeller guards. Therefore, the design of the motor frame of this amphibian, based on bent rods, has insufficient rigidity and stability, which is dangerous during operation.

Задачей заявляемой полезной модели является устранение перечисленных недостатков, а именно, повышение прочности, устойчивости, безопасности и мореходности судна.The objective of the claimed utility model is to eliminate the above disadvantages, namely, increasing the strength, stability, safety and seaworthiness of the vessel.

Сущность заявляемой полезной модели заключается в том, что в глиссирующем судне, содержащем корпус - лодку с бортовыми, носовой и кормовой частями и защитную оболочку дна корпуса - гибкое защитное амортизирующее днище из материала с повышенными характеристиками на истирание, причем между днищем и дном корпуса помещен ряд пневмобаллонов, и имеющем движитель с защитным кольцом, выполненный в виде воздушного винта, помещенного в кормовую нишу, и двигателя, помещенного на мотораму, систему управления с аэродинамическими рулями, кормовая ниша выполнена в виде плавно оконтуренного частью окружности вынутого объема в торце кормы, моторама в зоне кормовой ниши выполнена в виде пространственной фермы из прямых стержней и имеет вертикально ориентированный выступающий за кормовую нишу прямоугольный участок для крепления аэродинамических рулей, имеющих трапециевидную форму с плавными очертаниями, а бортовые части корпуса The essence of the claimed utility model consists in the fact that in a planing vessel containing a hull — a boat with onboard, bow and stern parts and a protective shell of the bottom of the hull — a flexible protective shock-absorbing bottom made of material with improved abrasion characteristics, and a row is placed between the bottom and bottom of the hull pneumocylinders, and having a thruster with a protective ring, made in the form of a propeller placed in the aft niche, and an engine placed on a motor mount, a control system with aerodynamic rudders, aft niche made in the form of a smoothly contoured part of the circumference of the extruded volume at the end of the stern, the engine in the feed niche area is made in the form of a spatial truss of straight rods and has a vertically oriented rectangular section protruding beyond the aft niche for fastening aerodynamic rudders having a trapezoidal shape with smooth outlines, and side body parts

имеют защитную оболочку, выполненную как продолжающиеся на борта части днища.have a protective shell made as continuing on the side of the bottom.

Кроме того, защитная оболочка для бортов и днища выполнена из полиэтилена низкого давления.In addition, the protective shell for the sides and bottom is made of low pressure polyethylene.

Заявляется также вариант судна с воздушным винтом, имеющем нечетное число лопастей.A variant of the ship with a propeller having an odd number of blades is also claimed.

Данная полезная модель поясняется с помощью фиг.1 и фиг.2. На фиг.1 -вид сбоку, на фиг.2 - вид сзади - главная фиг. заявляемой полезной модели, где позициями обозначены корпус 1, борт 2, днище 3, привальный брус 4, крепление днища 5, палуба 6, двигатель 7, моторама 8, аэродинамические рули 9, вертикальный участок моторамы 10, пневмобаллоны 11, капот 12, защитное кольцо 13, воздушный винт 14, кормовая ниша 15, защитное ограждение из оргстекла 16. Снаружи снизу к корпусу 1 лодки крепятся амортизирующие пневмобаллоны 11 с клапанами подкачки, закрытые снаружи пластиковым днищем 3, состоящим из ряда полос с обеспечением выступа одной из - под другой с одной стороны, и внахлест, воспринимающим все внешние нагрузки и ассоциирующихся за счет этого с чешуйчатым днищем. Такое строение днища 3 не только демпфирует ударные нагрузки на корпус 1 и экипаж, но и за счет чешуйчатым позволяет легко выходить на глиссирование за счет эффекта воздушной смазки на многореданном корпусе 1. Использование пластика на днище 3 улучшает скольжение по снегу и льду и делает днище 3 не примерзающим ко льду при любых температурах. Ремонт сводится к замене поврежденных «чешуек». Адаптивное днище 3 состоит, например, из десяти амортизирующих пневмобаллонов 11, уложенных под днище 3 лодки поверх чешуйчатой пластиковой обшивки, образующей наружное днище 3 лодки. Поскольку пластины наружного днища 3 имеют возможность перемещаться во всех направлениях за счет тросовой шнуровки 5, они передают нагрузки на амортизирующие баллоны 11, которые поглощают энергию удара и предохраняют экипаж и конструкцию от перегрузок и повреждений. Амфибия способна преодолеть любое препятствие высотой до 0,35 м независимо от того, лежачее бревно это или крупный камень.This utility model is illustrated using figure 1 and figure 2. In Fig.1 is a side view, in Fig.2 is a rear view - the main Fig. the claimed utility model, where the numbers indicate the hull 1, side 2, bottom 3, fender beam 4, mounting the bottom 5, deck 6, engine 7, engine 8, aerodynamic steering wheels 9, vertical section of engine 10, air cylinders 11, hood 12, protective ring 13, propeller 14, aft niche 15, plexiglass safety fence 16. Outside from below, shock-absorbing air cylinders 11 with booster valves are fastened to the hull 1 of the boat, closed on the outside with a plastic bottom 3, consisting of a number of strips with one protruding from one under the other hand and lap osprinimayuschim all external loads and the associated at the expense of a scaly head. Such a structure of the bottom 3 not only dampens shock loads on the hull 1 and the crew, but also due to the scaly ones allows easy gliding due to the effect of air lubrication on the multi-hull hull 1. Using plastic on the bottom 3 improves sliding on snow and ice and makes the bottom 3 not freezing on ice at any temperature. Repair comes down to replacing damaged “flakes”. The adaptive bottom 3 consists, for example, of ten shock-absorbing pneumocylinders 11, laid under the bottom of the 3 boats on top of the scaly plastic sheathing forming the outer bottom of the 3 boats. Since the plates of the outer bottom 3 are able to move in all directions due to cable lacing 5, they transfer loads to shock-absorbing cylinders 11, which absorb impact energy and protect the crew and structure from overload and damage. Amphibian is able to overcome any obstacle up to 0.35 m high, regardless of whether it is a lying log or a large stone.

В отличие от наиболее близкого аналога, у которого торец кормовой части имел нишу трапециевидной формы, причем с меньшим заглублением винта, возрастание величины тяги в заявленной полезной модели достигает 5 -10%.Unlike the closest analogue, in which the end of the aft part had a niche of a trapezoidal shape, moreover, with a lower depth of the screw, the increase in thrust in the claimed utility model reaches 5-10%.

Большая часть современных судов с плоским днищем при выполнении разворота не гарантируют устойчивость судна при осуществлении виража из-за отсутствия выполнения требуемого угла крена внутрь циркуляции.The majority of modern flat-bottomed vessels, when performing a turn, do not guarantee the stability of the vessel during a turn due to the lack of compliance with the required angle of heel inside the circulation.

Для выполнения поворотов судна с требуемым углом крена внутрь циркуляции рули устанавливают в потоке воздушного винта так, чтобы большая часть площади руля располагалась ниже оси воздушного винта.To perform turns of the vessel with the required angle of inclination inside the circulation, the rudders are installed in the propeller stream so that most of the rudder area is located below the axis of the propeller.

Корпус представляет собой плоскодонную стеклопластиковую лодку, например, с двумя пассажирскими сидениями, багажным отсеком (100 кг груза при движении по воде с увеличением грузоподъемности до 500 кг при движении по твердым и переходным средам), а также кормовым отсеком под топливные баки и аккумулятор.The hull is a flat-bottomed fiberglass boat, for example, with two passenger seats, a luggage compartment (100 kg of cargo when moving on water with an increase in load capacity up to 500 kg when moving on solid and transitional media), as well as a stern compartment for fuel tanks and a battery.

Винтомоторная установка состоит из двухтактного двигателя воздушного охлаждения, например, «Ротакс 503» (производства Австрии) мощностью 50 л.с. или «Ротакс 582» мощностью 64 л.с. с воздушным винтом. Возможен двигатель воздушного охлаждения «Hirth F30ES» (производства Германии) мощностью 102 л.с. Двигатель закреплен на сварной мотораме с кольцом ограждения винта. Топливо - автомобильный бензин, например, АИ-92 в смеси с маслом 50:1. Управление лодкой - автомобильного типа (руль, педаль газа) с тросовой проводкой к аэродинамическим рулям. При полном отклонении рулей амфибия разворачивается на месте (радиус виража - 0). В комплект лодки входит приборное оборудование, якорь, весла и т.п.The rotor-motor installation consists of a two-stroke air-cooled engine, for example, Rotax 503 (manufactured in Austria) with a capacity of 50 hp. or “Rotax 582” with a capacity of 64 hp with propeller. The engine of air cooling "Hirth F30ES" (production of Germany) with a capacity of 102 hp is possible. The engine is mounted on a welded motor frame with a screw guard ring. Fuel - gasoline, for example, AI-92 mixed with oil 50: 1. Control of the boat is of an automobile type (steering wheel, gas pedal) with cable wiring to the aerodynamic steering wheels. With a complete deviation of the rudders, the amphibian unfolds in place (radius of the turn is 0). The boat kit includes instrumentation, an anchor, oars, etc.

Судно свободно передвигается по снегу любой плотности, льду, отмелям и перекатам, не снижая скорости переходит из воды на лед. В силу особенностей конструкции, перечисленных в сущности заявляемой полезной модели, амфибия дает выигрыш в скорости и топливной экономичности до 25% по сравнению с мотолодками и снегоходами равной мощности и веса, к тому же может использоваться круглый год, в том числе при ледоходе и ледоставе, когда использование других транспортных средств практически невозможно.The vessel moves freely on snow of any density, ice, shallows and rifts, without slowing down, it moves from water to ice. Due to the design features listed in the essence of the claimed utility model, amphibian gives a gain in speed and fuel economy of up to 25% compared to motor boats and snowmobiles of equal power and weight, and can also be used all year round, including ice drift and ice freezing, when using other vehicles is almost impossible.

Claims (3)

1. Глиссирующее судно, содержащее корпус - лодку с бортовыми, носовой и кормовой частями и защитную оболочку дна корпуса - гибкое защитное амортизирующее днище из материала с повышенными характеристиками на истирание, причем между днищем и дном корпуса помещен ряд пневмобаллонов, и имеющее движитель с защитным кольцом, выполненный в виде воздушного винта, помещенного в кормовую нишу, и двигателя, помещенного на мотораму, систему управления с аэродинамическими рулями, отличающееся тем, что кормовая ниша выполнена в виде плавно оконтуренного частью окружности вынутого объема в торце кормы, моторама в зоне кормовой ниши выполнена в виде пространственной фермы из прямых стержней и имеет вертикально ориентированный выступающий за кормовую нишу прямоугольный участок для крепления аэродинамических рулей, имеющих трапециевидную форму с плавными очертаниями, а бортовые части корпуса имеют защитную оболочку, выполненную как продолжающиеся на борта части днища.1. A gliding vessel comprising a hull — a boat with onboard, bow and stern parts and a protective shell for the bottom of the hull — a flexible protective shock-absorbing bottom made of material with enhanced abrasion characteristics, with a series of air cylinders placed between the bottom and bottom of the hull, and having a propulsion ring with a protective ring made in the form of a propeller placed in the aft niche and an engine placed on an engine mount, a control system with aerodynamic rudders, characterized in that the aft niche is made in the form of a smoothly contoured about a part of the circumference of the extracted volume at the end of the stern, the engine mount in the area of the aft niche is made in the form of a spatial truss of straight rods and has a vertically oriented rectangular section protruding the aft niche for fastening aerodynamic rudders having a trapezoidal shape with smooth outlines, and the side parts of the hull have a protective a shell made as continuing on the side of the bottom. 2. Глиссирующее судно по п.1, отличающееся тем, что защитная оболочка для бортов и днища выполнена из полиэтилена низкого давления.2. The planing vessel according to claim 1, characterized in that the protective shell for the sides and bottom is made of low pressure polyethylene. 3. Глиссирующее судно по п.1 или 2, отличающееся тем, что воздушный винт имеет нечетное число лопастей.3. The planing ship according to claim 1 or 2, characterized in that the propeller has an odd number of blades.