RU2784733C1

RU2784733C1 - Vessel

Info

Publication number: RU2784733C1
Application number: RU2022121852A
Authority: RU
Inventors: Игнат Игоревич Иванов
Original assignee: Игнат Игоревич Иванов
Filing date: 2022-08-11
Publication date: 2022-11-29

Abstract

FIELD: shipbuilding.

SUBSTANCE: invention relates to shipbuilding and for the design of vessels with reduced hydrodynamic and aerodynamic resistance to reduce energy costs. The vessel can be used by fisheries control to fight poachers or as a border swimming facility to fight violators of water borders. The vessel includes a hull and a superstructure installed on the upper deck located at the level of the reservoir, and it is equipped with at least one jack and joint seals, a through hole is made in the upper deck, the jack is installed under the upper deck hole in the lower part of the hull, and the superstructure is installed on the jack in the opening of the upper deck, the lower part of the superstructure with the jack raised and the upper part of the superstructure with the jack lowered are located at the level of the upper deck, while the joint seals are installed in the upper and lower parts of the superstructure and along the perimeter of the upper deck opening, providing protection against the ingress of outside water ship hull.

EFFECT: reducing the loss of kinetic energy of the vessel while following the course or patrolling the reservoir.

1 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к судостроению и касается конструирования судов с пониженным гидродинамическим и аэродинамическим сопротивлением для снижения энергозатрат. Судно может быть использовано рыбнадзором для борьбы с браконьерами или в качестве пограничного плавательного средства для борьбы с нарушителями водных границ.The invention relates to shipbuilding and for the design of vessels with reduced hydrodynamic and aerodynamic resistance to reduce energy costs. The vessel can be used by fisheries control to fight poachers or as a border swimming facility to fight violators of water borders.

Известен корпус судна, содержащий носовую, кормовую и бортовые части, расположенные симметрично относительно плоскости по оси судна, рулевое управление и винт, причем бортовые части выполнены с плоскими и параллельными между собой поверхностями, а в нижней части выполнен выем симметрично оси судна, причем упомянутый выем сопряжен с бортовыми поверхностями скосами по высоте выема, направленными во внутреннюю полость корпуса судна (RU №2110433, В63В 1/04, 1998).Known hull containing bow, stern and side parts located symmetrically relative to the plane along the axis of the vessel, steering and propeller, and the side parts are made with flat and parallel surfaces, and in the lower part is made symmetrical to the axis of the recess, and the mentioned recess is associated with side surfaces with bevels along the height of the notch, directed into the internal cavity of the ship's hull (RU No. 2110433, V63V 1/04, 1998).

Известен способ стабилизации движения и снижения потребляемой мощности судна на подводных крыльях и устройство для его осуществления в виде кормового механизма коррекции характеристик управляемости судна, заключающийся в том, что посредством кормового механизма коррекции осуществляют варьирование отстоянием кормового крыла от корпуса судна и его гидравлическую фиксацию в любой точке отстояния (патент RU №2262462, В63В 1/28, 2005).There is a known method for stabilizing the movement and reducing the power consumption of a hydrofoil vessel and a device for its implementation in the form of a stern correction mechanism for the ship's handling characteristics, which consists in the fact that by means of the stern correction mechanism, the distance of the stern wing from the ship's hull is varied and hydraulically fixed at any point separation (patent RU No. 2262462, V63V 1/28, 2005).

Известно подводное крыло, содержащее тело обтекаемой формы с непрерывной нижней нагнетающей поверхностью и верхней засасывающей поверхностью с системой щелевых сопел, гидравлически связанных с полостью внутри крыла, соединенной каналами в стойках с гидравлическим нагнетателем (патент RU №2006413, В63В 1/24, 1994).A hydrofoil is known, containing a streamlined body with a continuous lower injection surface and an upper suction surface with a system of slotted nozzles hydraulically connected to a cavity inside the wing connected by channels in racks with a hydraulic supercharger (patent RU No. 2006413, V63V 1/24, 1994).

Известен корпус судна, выполненный с боковыми каналами в плоскости ватерлинии, причем в вертикальных стенках боковых каналов установлены воздуховоды, имеющие монотонно сужающиеся поперечное сечение и сообщенные на выходе с перфорированными устройствами для выпуска водовоздушной смеси, которыми снабжен корпус судна в своей подводной части, а на повороте - с ресивером, которым снабжен корпус судна (а.с. СССР SU №1643310, МПК В63В 1/32, 1988)Known hull, made with side channels in the plane of the waterline, and in the vertical walls of the side channels installed air ducts having a monotonously tapering cross-section and communicated at the outlet with perforated devices for the release of water-air mixture, which is equipped with the hull in its underwater part, and at the turn - with a receiver, which is equipped with the ship's hull (AS USSR SU No. 1643310, MPK V63V 1/32, 1988)

Наиболее близким по технической сути является судно с двухъярусным корпусом, включающее нижний трюмный корпус и верхний пассажирский корпус, установленный над нижним корпусом посредством пространственной обтекаемой металлоконструкции и расположенного на высоте, недосягаемой для средних волн. Корпуса соединены между собой несколькими стволами с трапами и лифтами. При полной загрузке судна верхняя палуба нижнего корпуса располагается на уровне моря, и волны любого направления беспрепятственно перекатываются через палубу, не нанося корпусу гидравлических ударов, а амплитуда качки значительно уменьшается, обеспечивая комфортное, экономическое и безопасное плавание в условиях сильного волнения моря (патент RU 2401763, В63В 1/10, В63В 1/12, B63G 8/00, 2010).The closest in technical essence is a vessel with a two-tier hull, including a lower hold hull and an upper passenger hull mounted above the lower hull by means of a spatial streamlined metal structure and located at a height inaccessible to medium waves. The buildings are interconnected by several shafts with ladders and elevators. When the vessel is fully loaded, the upper deck of the lower hull is located at sea level, and waves of any direction roll freely across the deck without causing hydraulic shocks to the hull, and the pitching amplitude is significantly reduced, providing comfortable, economical and safe navigation in heavy sea conditions (patent RU 2401763 , B63B 1/10, B63B 1/12, B63G 8/00, 2010).

Недостатками известных устройств является высокое гидродинамическое сопротивление движению, а также аэродинамическое сопротивление, связанное с корпусом судна и надстройкой, возвышающимися над ватерлинией, что приводит к необратимой потере судами части кинетической энергии.The disadvantages of the known devices is the high hydrodynamic resistance to movement, as well as the aerodynamic resistance associated with the ship's hull and superstructure, towering above the waterline, which leads to the irreversible loss of part of the kinetic energy by the ships.

Техническим результатом является снижение потери судном кинетической энергии во время следования курсом или патрулирования водоема.The technical result is to reduce the loss of kinetic energy by the vessel while following a course or patrolling a reservoir.

Технический результат достигается тем, что судно включает корпус и надстройку, установленную на верхней палубе, расположенной на уровне водоема, причем оно снабжено, как минимум, одним домкратом и уплотнителями соединений, в верхней палубе выполнено сквозное отверстие, домкрат установлен в нижней части корпуса, а надстройка установлена на домкрате и входит в отверстие верхней палубы, причем нижняя часть надстройки при поднятом домкрате, а верхняя часть надстройки при опущенном домкрате, располагаются на уровне верхней палубы, при этом уплотнители установлены в верхней и нижней частях надстройки и по периметру отверстия верхней палубы.The technical result is achieved by the fact that the vessel includes a hull and a superstructure installed on the upper deck, located at the level of the reservoir, and it is equipped with at least one jack and joint seals, a through hole is made in the upper deck, the jack is installed in the lower part of the hull, and the superstructure is installed on a jack and enters the opening of the upper deck, and the lower part of the superstructure with the jack raised, and the upper part of the superstructure with the jack lowered, are located at the level of the upper deck, while the seals are installed in the upper and lower parts of the superstructure and along the perimeter of the upper deck opening.

Сущность изобретения поясняется графическими материалами, где на фиг. 1 показано судно с верхней палубой на уровне ватерлинии с тремя опущенными надстройками, вид сбоку; на фиг. 2 - судно с верхней палубой выше ватерлинии на среднюю высоту волн водоема с одной опущенной надстройкой; вид сбоку; на фиг. 3 - судно с одной опущенной надстройкой, вид сверху; на фиг. 4 - судно с одной поднятой к верхней палубе надстройкой, вид сбоку; на фиг. 5 - отсек судна с поднятыми гидравлическими домкратами и поднятой к верхней палубе надстройкой, принципиальная схема.The essence of the invention is illustrated by graphic materials, where in Fig. 1 shows a ship with the upper deck at the level of the waterline with three superstructures lowered, side view; in fig. 2 - a vessel with an upper deck above the waterline to the average height of the waves of the reservoir with one lowered superstructure; side view; in fig. 3 - ship with one lowered superstructure, top view; in fig. 4 - a vessel with one superstructure raised to the upper deck, side view; in fig. 5 - ship compartment with raised hydraulic jacks and a superstructure raised to the upper deck, schematic diagram.

Судно включает корпус 1 и как минимум одну надстройку 2. Верхняя палуба 3 расположена на уровне водоема, соответствующего ватерлинии 4 или выше ватерлинии 4 на высоту, соответствующую средней высоте волн конкретного водоема, где эксплуатируется судно. Глубина погружения судна может регулироваться за счет балласта забортной воды.The vessel includes a hull 1 and at least one superstructure 2. The upper deck 3 is located at the level of the reservoir corresponding to the waterline 4 or above the waterline 4 to a height corresponding to the average wave height of a particular reservoir where the vessel is operated. The depth of the ship's immersion can be controlled by the seawater ballast.

В верхней палубе 3 выполнено сквозное отверстие 5, соответствующее форме периметра надстройки 2. При этом надстройка 2 может иметь в верхней и нижней частях расширения, превышающие размер отверстия 5. Отверстие 5 открывается в отсек 6 нижней части корпуса 1 судна или на одну из нижних палуб в случае крупнотоннажного судна.In the upper deck 3, a through hole 5 is made, corresponding to the shape of the perimeter of the superstructure 2. In this case, the superstructure 2 can have extensions in the upper and lower parts that exceed the size of the hole 5. The hole 5 opens into compartment 6 of the lower part of the hull 1 of the vessel or to one of the lower decks in the case of a large vessel.

В нижней части отсека 6 расположен, как минимум, один домкрат 7, например, гидравлический, пневматический или механический с электроприводом, жестко связанный с нижней частью надстройки 2. В случае установки нескольких домкратов 7 под надстройкой 2, они работают по синхронной схеме.In the lower part of the compartment 6 there is at least one jack 7, for example, hydraulic, pneumatic or mechanical with an electric drive, rigidly connected to the lower part of the superstructure 2. If several jacks 7 are installed under the superstructure 2, they operate in a synchronous manner.

Наиболее предпочтительно использование гидравлических домкратов, т.к. гидравлический домкрат 7 с рабочей жидкостью (маслом), нагнетаемой в гидроцилиндр с помощью гидравлического плунжерного насоса, может обеспечивать подъем тяжелых и сверхтяжелых грузов в сотни тонн.It is most preferable to use hydraulic jacks, because. hydraulic jack 7 with a working fluid (oil) pumped into the hydraulic cylinder using a hydraulic plunger pump can provide lifting of heavy and super-heavy loads of hundreds of tons.

Надстройка 2 установлена на домкрате 7 с возможностью перемещения в вертикальной плоскости вверх и вниз. Нижняя часть надстройки 2 при поднятом домкрате 7 и верхняя часть надстройки 2 при опущенном домкрате 7, располагаются на уровне верхней палубы 3, примыкая, соответственно, к верхней палубе снизу или сверху. В верхней и нижней части надстройки 2 и по периметру отверстия 5 верхней палубы 3 установлены уплотнители 8 соединений.Add-in 2 is mounted on a jack 7 with the ability to move in a vertical plane up and down. The lower part of the superstructure 2 with the jack 7 raised and the upper part of the superstructure 2 with the jack 7 lowered are located at the level of the upper deck 3, adjacent, respectively, to the upper deck from below or above. Seals 8 connections are installed in the upper and lower parts of the superstructure 2 and along the perimeter of the opening 5 of the upper deck 3.

Для забора воздуха из надводного пространства имеется шноркель 9, а для обеспечения выпуска выхлопных газов силовой установки - труба 10. В головке шноркеля 9 и выхлопной трубы 10 установлены поплавковые клапана для предотвращения попадания забортной воды.There is a snorkel 9 for air intake from the surface space, and a pipe 10 for ensuring the exhaust gases of the power plant. Float valves are installed in the head of the snorkel 9 and exhaust pipe 10 to prevent outboard water from entering.

Для контроля за водоемом и за движением судна на верхней палубе 3 установлен перископ 11To control the reservoir and the movement of the vessel on the upper deck 3, a periscope 11 is installed

Судно работает следующим образом.The vessel operates as follows.

В исходном положении надстройка 2 опущена вниз. При этом уплотнители 8 верхней части надстройки 2 и уплотнители 8 отверстия 5 верхней палубы 3 плотно сомкнуты, защищая судно от проникновения внутрь забортной воды.In the initial position, the superstructure 2 is lowered down. In this case, the seals 8 of the upper part of the superstructure 2 and the seals 8 of the opening 5 of the upper deck 3 are tightly closed, protecting the vessel from the ingress of outside water.

Запускают накачку масла в домкрат 7. При этом рабочая жидкость поступает в гидроцилиндр из расширительного бочка. На приеме и выкиде насоса установлены подпружиненные шариковые клапана, открывающиеся и закрывающиеся при соответствующем возвратно-поступательном движении поршня. Домкрат 7 поднимается, что приводит к подъему надстройки над верхней палубой 3.Start pumping oil into the jack 7. In this case, the working fluid enters the hydraulic cylinder from the expansion barrel. Spring-loaded ball valves are installed at the pump inlet and outlet, which open and close with the corresponding reciprocating movement of the piston. The jack 7 rises, which causes the superstructure to rise above the upper deck 3.

При поднятой над верхней палубой 3 надстройкой 2, уплотнители 8 нижней части надстройки 2 смыкаются с уплотнителями 8, расположенными на границе отверстия 5, обеспечивая герметичность и защиту от забортной воды.When the superstructure 2 is raised above the upper deck 3, the seals 8 of the lower part of the superstructure 2 are closed with the seals 8 located at the border of the hole 5, providing tightness and protection from sea water.

Плавсостав и служащие судна через иллюминаторы и клинкеты (судовые двери) надстройки 2 осуществляют отслеживание или вооруженное обезвреживание нарушителей.The seafarers and employees of the vessel through the portholes and clinkets (ship doors) of the superstructure 2 carry out tracking or armed neutralization of violators.

После выполнения работ, домкрат 7, с закрепленной на нем надстройкой 2 опускают вниз. При этом верхняя часть надстройки 2 с уплотнителем 8 упирается в уплотнитель 8 отверстия 5 верхней палубы 3.After completing the work, the jack 7, with the superstructure 2 attached to it, is lowered down. In this case, the upper part of the superstructure 2 with the seal 8 abuts against the seal 8 of the hole 5 of the upper deck 3.

Судно переходит в режим дрейфа и наблюдением за акваторией или в режим следования заданным курсом.The ship switches to the drift mode and observation of the water area or to the mode of following a given course.

При этом надстройка 2 установленная внутри корпуса 1, не выступает над верхней палубой 3, что приводит к визуальному сокрытию судна, уменьшению гидродинамического сопротивлению волн водоема и аэродинамического сопротивления ветрам.At the same time, the superstructure 2 installed inside the hull 1 does not protrude above the upper deck 3, which leads to a visual concealment of the vessel, a decrease in the hydrodynamic resistance of the waves of the reservoir and aerodynamic resistance to winds.

Технический результат по снижению потери судном кинетической энергии во время следования курсом или патрулирования водоема обеспечивается тем, что надстройка выполнена с возможностью ее установки внутрь корпуса, что снижает гидродинамическое сопротивление волнам водоема и аэродинамическое сопротивление ветрам, господствующим над поверхностью водоема.The technical result of reducing the loss of kinetic energy by the vessel while following the course or patrolling the reservoir is ensured by the fact that the superstructure is made with the possibility of its installation inside the hull, which reduces the hydrodynamic resistance to the waves of the reservoir and the aerodynamic resistance to winds prevailing over the surface of the reservoir.

Волны любого направления беспрепятственно перекатываются через верхнюю палубу корпуса судна, находящуюся на уровне ватерлинии или на средней высоте волн водоема, не нанося судну гидравлических ударов и не гася кинетическую энергию движущегося судна.Waves of any direction roll freely over the upper deck of the ship's hull, which is at the level of the waterline or at the average height of the waves of the reservoir, without causing hydraulic shocks to the ship and without extinguishing the kinetic energy of the moving ship.

Claims

The vessel, including the hull and the superstructure, is installed on the upper deck of the hull, located at the level of the reservoir, characterized in that it is equipped with at least one jack and joint seals, a through hole is made in the upper deck, the jack is installed under the upper deck hole in the lower part of the hull, and the superstructure is installed on a jack in the opening of the upper deck, and the lower part of the superstructure with the jack raised and the upper part of the superstructure with the jack lowered are located at the level of the upper deck, while the joint seals are installed in the upper and lower parts of the superstructure and along the perimeter of the upper deck opening, providing protection against the penetration of outboard water into the ship's hull.