RU2499721C1

RU2499721C1 - Ship tunnel-type hull

Info

Publication number: RU2499721C1
Application number: RU2012117615/11A
Authority: RU
Inventors: Владимир Станиславович Тарадонов; Александр Васильевич Шляхтенко; Владимир Викторович Патрушев; Юрий Федорович Оглоблин; Сергей Владимирович Негашев; Алексей Иванович Шумилов; Алексей Валентинович Журавлев; Владимир Анатольевич Баламутенко; Елена Леонардовна Корнева
Original assignee: Владимир Станиславович Тарадонов; Александр Васильевич Шляхтенко; Владимир Викторович Патрушев; Юрий Федорович Оглоблин; Сергей Владимирович Негашев; Алексей Иванович Шумилов; Алексей Валентинович Журавлев; Владимир Анатольевич Баламутенко; Елена Леонардовна Корнева
Priority date: 2012-04-24
Filing date: 2012-04-24
Publication date: 2013-11-27
Also published as: RU2012117615A

Abstract

FIELD: transport.

SUBSTANCE: invention relates to ship building, particularly, to designing high-speed single-hull vessels. Ship tunnel-type hull has free hull and underwater hull with bottom having lengthwise arched cross-section channel extending along the hull. Said lengthwise channel is located under waterline and has generating lines parallel with centerline plane. Medium part of said lengthwise channel has cutout making a recess in free hull, above design waterline.

EFFECT: improved performances owing to lower friction drag.

3 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к области судостроения и касается конструирования обводов корпуса судна.The invention relates to the field of shipbuilding and for the design of contours of the hull.

Известен корпус судна туннельного типа (патент RU №2302971, кл. В63В 1/00, 1/40, 2007), содержащий надводный корпус и подводный корпус, имеющий днище с продольным аркообразным в поперечном сечении каналом, простирающимся вдоль всего корпуса судна, при этом продольный канал расположен ниже конструктивной ватерлинии и выполнен с образующими, параллельными диаметральной плоскости. Это устройство принято в качестве прототипа.Known hull of the vessel of the tunnel type (patent RU No. 2302971, class B63B 1/00, 1/40, 2007), comprising a surface hull and an underwater hull having a bottom with a longitudinal arcuate cross-sectional channel extending along the entire hull of the vessel, the longitudinal channel is located below the structural waterline and is made with generators parallel to the diametrical plane. This device is adopted as a prototype.

Как следует из описания к устройству-прототипу, предлагаемая форма продольного канала со стенками параллельными диаметральной плоскости имеет геометрию с минимальным волновым сопротивлением, когда независимо от волнообразования (т.е. перепада уровня воды) проекция сил волнового давления в этой зоне на продольную ось равна нулю.As follows from the description of the prototype device, the proposed shape of a longitudinal channel with walls parallel to the diametrical plane has a geometry with a minimum wave resistance, when, regardless of wave formation (i.e., water level difference), the projection of the wave pressure forces in this zone onto the longitudinal axis is zero .

При этом расположение продольного канала ниже конструктивной ватерлинии обеспечивает уменьшение продольной качки судна на взволнованной водной поверхности.Moreover, the location of the longitudinal channel below the structural waterline provides a decrease in the pitching of the vessel on an agitated water surface.

Следует отметить, что в процессе умерения продольной качки участвуют верхние поверхности в оконечностях продольного канала судна. При этом значительная часть продольного канала в средней его части практически не участвует в умерении продольной качки, хотя и составляет существенную часть смоченной поверхности подводного корпуса, которая прямо пропорцианально увеличивает сопротивление трения воды при движении судна.It should be noted that in the process of longitudinal pitching, upper surfaces are involved in the extremities of the longitudinal channel of the vessel. At the same time, a significant part of the longitudinal channel in its middle part practically does not participate in the moderation of the pitching, although it makes up a significant part of the wetted surface of the underwater hull, which directly proportionally increases the frictional resistance of water when the vessel moves.

Целью предлагаемого изобретения является повышение эксплуатационных характеристик судна туннельного типа путем снижения части смоченной поверхности подводного канала, что приведет к уменьшению сопротивления трения воды при движении судна.The aim of the invention is to increase the operational characteristics of a tunnel-type vessel by reducing part of the wetted surface of the underwater channel, which will lead to a decrease in the friction resistance of water during vessel movement.

Цель достигается тем, что в корпусе судна туннельного типа, содержащем надводный корпус и подводный корпус, имеющем днище с продольным аркообразным в поперечном сечении каналом, простирающимся вдоль всего корпуса судна, при этом продольный канал расположен ниже конструктивной ватерлинии и выполнен с образующими, параллельными диаметральной плоскости, согласно предлагаемому техническому решению в средней части продольного канала выполнен вырез, образующий нишу в надводном корпусе выше конструктивной ватерлинии.The goal is achieved in that in the hull of a tunnel type vessel containing a surface hull and an underwater hull having a bottom with a longitudinal arcuate cross-sectional channel extending along the entire hull of the vessel, while the longitudinal channel is located below the structural waterline and made with generators parallel to the diametrical plane , according to the proposed technical solution, a cutout is made in the middle part of the longitudinal channel, forming a niche in the surface building above the structural waterline.

Целесообразно, в носовой части корпуса между продольным каналом и вырезом выполнить выступ с острым углом, устраняющим вихревой срыв в набегающем потоке, а в кормовой части корпуса между продольным каналом и вырезом выполнить поверхность с наклоном, обеспечивающим плавное обтекание набегающим потоком верхней части продольного канала в кормовой оконечности.It is advisable, in the bow of the hull between the longitudinal channel and the cutout, to make a protrusion with an acute angle that eliminates the whirlwind stall in the oncoming flow, and in the stern of the hull between the longitudinal channel and the cutout, to make a surface with a slope that provides a smooth flow around the upper part of the longitudinal channel in the stern tip.

Кроме того, в надводном корпусе выполнить вентиляционные шахты для естественной или искусственной подачи воздуха в нишу.In addition, in the surface case, make ventilation shafts for natural or artificial air supply to the niche.

Предлагаемое изобретение поясняется чертежами, гдеThe invention is illustrated by drawings, where

фиг.1 - изометрическое изображение корпуса судна туннельного типа;figure 1 is an isometric image of the hull of the vessel of the tunnel type;

фиг.2 - продольный разрез корпуса судна по диаметральной плоскости;figure 2 is a longitudinal section of the hull along the diametrical plane;

фиг.3 - вид в корму на корпус;figure 3 is a view of the stern on the hull;

фиг.4 - сечение А-А на фиг.2.figure 4 - section aa in figure 2.

Корпус судна туннельного типа содержит надводный корпус 1 выше конструктивной ватерлинии (КВЛ) 2 и подводный корпус 3 ниже конструктивной ватерлинии 2 (фиг.1). Надводный корпус 1 может быть любой формы в зависимости от назначения судна. Подводный корпус 3 имеет днище 4 с продольным каналом 5 и криволинейные борта 6, сходящиеся к носу. Продольный канал 5 расположен ниже конструктивной ватерлинии 2 и выполнен аркообразной формы в поперечном сечении с образующими параллельными диаметральной плоскости 7 судна (фиг.3). В средней части продольного канала 5 выполнен вырез, который образует нишу 8 в надводном корпусе 1 выше конструктивной ватерлинии 2 (фиг.2). В носовой части корпуса между продольным каналом 5 и вырезом выполнен выступ 9 с острым уголом, устраняющим вихревой срыв в набегающем потоке, а в кормовой части корпуса между продольным каналом 5 и вырезом выполнена поверхность 10 с наклоном, обеспечивающим плавное обтекание набегающим потоком верхней части продольного канала 5 в кормовой оконечности. В надводном корпусе 1 выполнены вентиляционные шахты 11 для естественной или искусственной подачи воздуха в нишу 8 (фигуры 2 и 4).The hull of the tunnel type vessel comprises a surface hull 1 above the structural waterline (KVL) 2 and an underwater hull 3 below the structural water line 2 (Fig. 1). Surface hull 1 can be of any shape depending on the purpose of the vessel. The underwater housing 3 has a bottom 4 with a longitudinal channel 5 and curved sides 6, converging to the nose. The longitudinal channel 5 is located below the structural waterline 2 and is made in an arch-shaped cross-section with generators parallel to the diametrical plane 7 of the vessel (figure 3). In the middle part of the longitudinal channel 5, a cut is made, which forms a niche 8 in the surface body 1 above the structural water line 2 (Fig. 2). In the bow of the hull between the longitudinal channel 5 and the cutout, a protrusion 9 is made with an acute angle that eliminates the whirlwind stall in the oncoming flow, and in the stern of the hull between the longitudinal channel 5 and the cutout, a surface 10 is made with a slope providing a smooth flow around the upper part of the longitudinal channel 5 at the aft end. In the surface of the housing 1 made ventilation shafts 11 for natural or artificial air supply to the niche 8 (figures 2 and 4).

Стрелкой V показано направление движения судна.Arrow V shows the direction of the ship.

При движении судна со скоростью V со стороны окружающей среды на подводный корпус 3 действует сопротивление воды. Одной из главных составляющих сопротивления воды при движении судна туннельного типа является сопротивление трения.When the vessel moves at a speed V from the side of the environment, water resistance acts on the underwater hull 3. One of the main components of water resistance during the movement of a tunnel-type vessel is friction resistance.

Для уменьшения сопротивления трения при движении судна туннельного типа в средней части продольного канала 5 выполнен вырез, который образует нишу 8 в корпусе судна выше конструктивной ватерлинии 2.To reduce the friction resistance during the movement of a tunnel-type vessel, a cutout is made in the middle part of the longitudinal channel 5, which forms a niche 8 in the vessel’s hull above the structural waterline 2.

Целесообразно, в носовой части корпуса между продольным каналом 5 и вырезом выполнить выступ 9 с острым углом, устраняющим вихревой срыв в набегающем потоке, что обеспечит плавное протекание потока в продольном канале 5, а следовательно, уменьшит сопротивление воды при движении судна.It is advisable in the bow of the hull between the longitudinal channel 5 and the notch to make a protrusion 9 with an acute angle that eliminates the whirlwind stall in the oncoming flow, which will ensure a smooth flow in the longitudinal channel 5, and therefore, will reduce the resistance of water when the vessel is moving.

Кроме того, в кормовой части корпуса между продольным каналом 5 и вырезом выполнена поверхность 10 с наклоном, обеспечивающим плавное обтекание набегающим потоком верхней части продольного канала 5 в кормовой оконечности, что уменьшит сопротивление воды при движении судна туннельного типа.In addition, in the aft part of the hull between the longitudinal channel 5 and the cutout, a surface 10 is made with a slope that provides a smooth flow around the upper part of the longitudinal channel 5 at the aft end, which will reduce the water resistance during the movement of a tunnel-type vessel.

При движении судна туннельного типа вперед воздух из полости ниши 8, перемешиваясь с потоком воды, образующимся в продольном канале 5, будет сносится к корме судна. При этом водно-воздушная смесь уменьшает вязкость потока в верхней части кормы продольного канала 5, что уменьшает сопротивление трения воды при движении судна туннельного типа. Поэтому целесообразно для естественной или искусственной подачи воздуха в нишу 8 выполнить вентиляционные шахты 11.When the tunnel-type vessel moves forward, the air from the cavity of the niche 8, mixing with the stream of water formed in the longitudinal channel 5, will be carried to the stern of the vessel. In this case, the air-water mixture reduces the viscosity of the flow in the upper part of the stern of the longitudinal channel 5, which reduces the friction resistance of water during the movement of a tunnel-type vessel. Therefore, it is advisable for natural or artificial air supply into the niche 8 to perform ventilation shafts 11.

В результате уменьшается площадь смоченной поверхности подводного корпуса 3, что прямо пропорционально уменьшает сопротивление трения при движении судна туннельного типа, а также за счет уменьшения вязкости водовоздушной смеси в верхней кормовой части продольного канала, что повышает эксплуатационные характеристики судна туннельного типа.As a result, the area of the wetted surface of the underwater hull 3 decreases, which directly proportionally reduces the friction resistance during the movement of a tunnel-type vessel, as well as by reducing the viscosity of the water-air mixture in the upper aft part of the longitudinal channel, which increases the operational characteristics of the tunnel-type vessel.

Claims

1. The hull of a vessel of a tunnel type, comprising a surface hull and an underwater hull having a bottom with a longitudinal arcuate cross-sectional channel extending along the entire hull of the vessel, while the longitudinal channel is located below the structural waterline and made with generators parallel to the diametrical plane, characterized in that a cut is made in the middle part of the longitudinal channel, forming a niche in the surface building above the structural waterline.

2. The hull of the tunnel-type vessel according to claim 1, characterized in that in the bow of the hull between the longitudinal channel and the cutout, a protrusion is made with an acute angle that eliminates the whirlwind stall in the incoming flow, and in the stern of the hull between the longitudinal channel and the cutout, a surface with the slope, providing a smooth flow around the incident stream of the upper part of the longitudinal channel in the aft end.

3. The hull of the tunnel type vessel according to claim 1, characterized in that in the surface hull ventilation shafts are made for natural or artificial air supply to the niche.