[go: up one dir, main page]

RU2816429C2 - High-speed small vessel on compressed pneumatic flow - Google Patents

High-speed small vessel on compressed pneumatic flow Download PDF

Info

Publication number
RU2816429C2
RU2816429C2 RU2021124609A RU2021124609A RU2816429C2 RU 2816429 C2 RU2816429 C2 RU 2816429C2 RU 2021124609 A RU2021124609 A RU 2021124609A RU 2021124609 A RU2021124609 A RU 2021124609A RU 2816429 C2 RU2816429 C2 RU 2816429C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
vessel
plates
pneumatic channel
hull
skegs
Prior art date
Application number
RU2021124609A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2021124609A (en
Inventor
Вадим Михайлович Голубенко
Original Assignee
Вадим Михайлович Голубенко
Filing date
Publication date
Application filed by Вадим Михайлович Голубенко filed Critical Вадим Михайлович Голубенко
Publication of RU2021124609A publication Critical patent/RU2021124609A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2816429C2 publication Critical patent/RU2816429C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: shipbuilding.
SUBSTANCE: invention can be used in designing high-flotation vessels using dynamic air cushion. High-speed small-size vessel on compressed air flow contains in open pneumatic channel on side of ship hull bottom between inner side walls of skegs fixed at a certain height two rotary flat plates of the same size, rotating in a vertical plane, in the form of an additional bottom laid on the protruding support walls of the open U-shaped frame. U-shaped frame is fixed to the inner side walls of the skegs at the level in one horizontal plane of the rectangular bottom of the transitional closed section of the pneumatic channel, connected to the nozzle of the hull, in which a coaxial impeller is located. Flat horizontal plates are made with perforation holes with ribbed curved plates fixed from above. Flat plates are fixed by axes of rotation with hinges by fasteners to support protruding walls of unclosed shape of U-shaped frame and move simultaneously in height by means of hinge connection with vertical screw rods through geared motor, located on top of ship deck, and through straight rods are connected by crew control. Steering devices behind the stern have a system of air and water rudders with vertical shields fixed in one direction on the steering devices, which are connected via deck assembly by means of crew control rods with central control system. On the side of lower support ends of skegs there is a niche with fixed support wheels of chassis by means of connection with movable hydraulic cylinder of vehicle control, with central control system.
EFFECT: increase in seaworthiness, maneuverability and safety of movement and control of the vessel on a compressed pneumatic flow is achieved.
8 cl, 10 dwg

Description

Изобретение относится к судостроению с высокой проходимостью, в частности к маломерным судам на сжатом пневмопотоке с боковыми скегами.The invention relates to shipbuilding with high maneuverability, in particular to small vessels on a compressed pneumatic flow with side skegs.

Известны конструкции легких аппаратов на воздушной подушке (ЛАВП) с единым пропульсивным движителем, у которого часть потока от единого тянущего или толкающего вентилятора направляется в полость воздушной каверны под днищем, и создают необходимые условия для парения аппарата (Патенты: US 3869020, B60V 1/14, 1975; US 5007495, B60V 1/14, 1991; US 3608663, B60V 1/14, 1971).There are known designs of light air-cushioned vehicles (LAVP) with a single propulsion propulsion device, in which part of the flow from a single pulling or pushing fan is directed into the cavity of the air cavity under the bottom, and create the necessary conditions for hovering the device (Patents: US 3869020, B60V 1/14 , 1975; US 5007495, B60V 1/14, 1991; US 3608663, B60V 1/14, 1971).

Известны также аппараты, у которых весь поток вентилятора подается в камеру воздушной подушки (Патенты: US 3669212, B60V 1/14, 1972 и US 3401766, B60V 1/00, 1968). При этом часть такого потока может быть направлена в любую достаточно свободное маневрирование «Тяговая» мощность, таких аппаратов невелика, т.к. давление в подушке не может превышать необходимое для парения давления и при повышении стравливается во все стороны неравномерно. Учитывая, что на вентиляторе всегда присутствует тяга, которая образуется за счет подсасывания воздуха, эта тяга будет нейтральна, только в случае горизонтального положения вентилятора. При наклоне вперед аппарат начинает движение в направлении наклона вентилятора даже при равномерном истечении воздуха по всему периметру воздушной подушки.There are also devices in which the entire fan flow is supplied to the air cushion chamber (Patents: US 3669212, B60V 1/14, 1972 and US 3401766, B60V 1/00, 1968). In this case, part of this flow can be directed into any sufficiently free maneuvering. The “traction” power of such devices is small, because the pressure in the pillow cannot exceed the pressure required for vaping and, when increased, is released unevenly in all directions. Considering that there is always a draft on the fan, which is formed due to air suction, this draft will be neutral only if the fan is in a horizontal position. When tilted forward, the device begins to move in the direction of the fan tilt, even with a uniform flow of air around the entire perimeter of the air cushion.

При этом тяга вентилятора практически не может быть уравновешена перепуском воздуха из полости воздушной подушки в направлении, обеспечивающем обратную тягу, т.е. при реверсе (в силу законов физики), как это предложено в US 3401766, хотя управление направлением движения и снижения «прямой» тяги почти до нуля возможно.In this case, the fan thrust practically cannot be balanced by bypassing air from the air cushion cavity in the direction that provides reverse thrust, i.e. in reverse (due to the laws of physics), as proposed in US 3401766, although control of the direction of movement and reduction of “direct” thrust to almost zero is possible.

Управление направлением движения в US 3669212 за счет расположенных за вентилятором рулей реализуется за счет эксцентритета тяги относительно продольной оси аппарата и характеризуется крайне низкой эффективностью, как управления, так и всего пропульсивного комплекса.Control of the direction of motion in US 3669212 due to the rudders located behind the fan is realized due to the eccentricity of the thrust relative to the longitudinal axis of the device and is characterized by extremely low efficiency of both the control and the entire propulsion complex.

Известно техническое решение (US 3608663), в котором управляющие поверхности размещены непосредственно за вентилятором в тяговом канале в передней части аппарата, при этом также есть и рули направления в его кормовой части. В общем случае обеспечиваются хорошие характеристики управления на крейсерском режиме и в режиме разгона.A known technical solution (US 3608663), in which the control surfaces are located directly behind the fan in the traction channel in the front part of the device, while there are also rudders in its rear part. In general, good control characteristics are provided in cruising and acceleration modes.

Прямая тяга может быть почти нулевой при полном перекрытии тягового канала заслонками на выходе из канала, однако при этом полностью теряется возможность управления аппаратом.Direct thrust can be almost zero when the traction channel is completely blocked by flaps at the exit from the channel, but in this case the ability to control the apparatus is completely lost.

Так же известна конструкция ЛАВП (US 5007495), в которой, управление направление движения и реверсированием тяги осуществляется единым многозвеневым ковшовым реверсным устройством. Решение характеризуется, как и в предыдущем случае, полным отсутствием ясности управления аппаратом в режиме «реверс, помимо такого устройства, могут быть настолько нелинейно, что управление станет технически неосуществимым.The design of the LAVP is also known (US 5007495), in which the direction of movement and thrust reversal are controlled by a single multi-link bucket reverse device. The solution is characterized, as in the previous case, by a complete lack of clarity in controlling the device in reverse mode; in addition to such a device, it can be so nonlinear that control will become technically infeasible.

Коэффициент обратной тяги устройств является темой, хорошо изученной в авиации. Для классических авиационных двигателей он не превышает 0,4 даже при тщательной инженерной проработке (для двигателя НК-8-2У самолета «ТУ-154» - это составит 0,35). Для «коротких» устройств, подобных описанному в решении (US 5007495), он может вообще равняться нулю. Так же попытка комплексного решения опроса управления и реверсирования тяги в решении (US 3869020). Здесь остается теоретическая возможность управления направлением движения аппарата при полном реверсировании тяги в положении заслонок реверса, за счет перепуска заслонками, при этом открытие управляющих заслонок снизит реверсную тягу и очень вероятно приведет к появлению боковой силы на корпусе аппарата, противоположной желаемому результату из-за эффекта появления аэродинамической «кривизны» профиля надстройки, что особенно опасно может проявиться на значительной скорости движения, при этом зависимость будет нелинейной.The backthrust coefficient of devices is a topic well studied in aviation. For classic aircraft engines it does not exceed 0.4 even with careful engineering study (for the NK-8-2U engine of the TU-154 aircraft it will be 0.35). For “short” devices like the one described in the solution (US 5007495), it may even be zero. Also an attempt at a comprehensive solution for interrogating control and thrust reversal in the solution (US 3869020). Here, there remains the theoretical possibility of controlling the direction of movement of the apparatus with complete reversal of thrust in the position of the reverse dampers, due to bypass by the dampers, while the opening of the control dampers will reduce the reverse thrust and very likely lead to the appearance of a lateral force on the body of the apparatus, opposite to the desired result due to the effect of the appearance aerodynamic “curvature” of the superstructure profile, which can be especially dangerous at significant speeds, and the dependence will be nonlinear.

Таким образом, анализ вышеприведенных известных конструкций аппаратов на воздушной подушке показывает, что ни в одной из них не содержатся качественные решения управления тягой аппарата (от максимально возможно положительной до максимальной реверсивной) непосредственно по сравнению предложенного быстроходного судна для малого и среднего тоннажа на сжатом пневмопотоке, и они приводят к усложнению конструкции в целом, и может быть в наших условиях для маломерных легких судов экономически не эффективными. Кроме того, ни одно предложение не содержит решения вопроса качественного управления положения в предложенном техническом решении, например, расположения двух одинаковых горизонтально уложенных жестких пластин в виде дополнительного днища, закрепленного подвижно в открытом канале пневмопотока (что то похоже закрылок на шасси самолета, т.е. практически выполнимо) под днищем жесткого корпуса судна на сжатом пневмопотоке в режиме движения с высокой скоростью и устойчивого управления и возможностью его торможения, образованным дополнительным днищем с укладкой его на опорные конца незамкнутой формы П-образной рамы, которая жестко прикреплена к внутренним стенкам боковых скегов выше опорной поверхности воды на определенном расстоянии (20-25 см выше). В то же время выполняется требование по достаточной тяговоруженности, маневренности, устойчивости на волне и пропульсивного КПД движителя в виде соосного импеллера. Таким образом, решение описанных выше технологических проблем упростит конструкцию судна на сжатом пневмопотоке и повысит стабильность его вождения. Судно может передвигаться с высокой скоростью в различных средах: вода, мелководье, снег и по суше. Такие катера (судна) являются инновацией для малых судов, поскольку для них не страшны льдины и топляки в период половодья на реках и т.д. Скорость таких малых судов (катеров) может достигать до 70 узлов (больше 80 км/ч.).Thus, an analysis of the above known designs of hovercraft shows that none of them contain high-quality solutions for controlling the thrust of the device (from the maximum possible positive to the maximum reversible) directly comparing the proposed high-speed vessel for small and medium tonnage on a compressed pneumatic flow, and they lead to complexity of the design as a whole, and may not be economically effective in our conditions for small light vessels. In addition, not a single proposal contains a solution to the issue of high-quality position control in the proposed technical solution, for example, the arrangement of two identical horizontally laid rigid plates in the form of an additional bottom, movably fixed in an open channel of the pneumatic flow (something similar to a flap on an airplane landing gear, i.e. . practically feasible) under the bottom of the rigid hull of the vessel on a compressed pneumatic flow in a mode of movement with high speed and stable control and the possibility of its braking, formed by an additional bottom with its laying on the supporting ends of an open-ended U-shaped frame, which is rigidly attached to the inner walls of the side skegs above the supporting surface of the water at a certain distance (20-25 cm above). At the same time, the requirement for sufficient thrust, maneuverability, wave stability and propulsive efficiency of the propulsion unit in the form of a coaxial impeller is met. Thus, solving the technological problems described above will simplify the design of a vessel using a compressed pneumatic flow and increase the stability of its driving. The vessel can move at high speed in various environments: water, shallow water, snow and land. Such boats (vessels) are an innovation for small vessels, since they are not afraid of ice floes and drifts during high water on rivers, etc. The speed of such small vessels (boats) can reach up to 70 knots (more than 80 km/h).

Известен аппарат на воздушной подушке, содержащий корпус, эластичное ограждение, образующее с днищем корпуса подъемную камеру, тянущий вентилятор, двигатель внутреннего сгорания для привода вентилятора, тяговый и подъемный контуры, разделенные ребром, предназначенным для направления потока воздуха от вентилятора в указанные контуры, сопло тягового контура, ковш реверса тяги, установленный на выходе из сопла, систему управления аппаратом, включающую систему управления ковшом реверса тяги и систему управления рулями направления, управляющие поверхности которых расположены на срезе сопла и в подъемном контуре, причем рули направления кинематически связаны друг с другом и органом управления аппаратом (Патент RU №22382006 B60V 1/14 от 20.10.2004).An air-cushioned apparatus is known, containing a housing, an elastic fence forming a lifting chamber with the bottom of the housing, a traction fan, an internal combustion engine to drive the fan, traction and lift circuits separated by a rib designed to direct the air flow from the fan to these circuits, a traction nozzle contour, a thrust reversal bucket installed at the outlet of the nozzle, an apparatus control system, including a thrust reversal bucket control system and a control system for rudders, the control surfaces of which are located at the nozzle exit and in the lifting circuit, and the rudders are kinematically connected to each other and the body device control (Patent RU No. 22382006 B60V 1/14 dated October 20, 2004).

В известном аналоге отмечено, что характерной особенностью ЛАВП является «плоское» движение вдоль опорной поверхности с минимальным (близким к нулю) сопротивлением как в желаемом направлении, так и в любом другом. Кроме того, также отмечено, что единственным источником для создания управляющего воздействия является тяга пропульсивного комплекса ЛАВП (включает в себя как тяговый, так и подъемный контур), а также далее рассматривается вопрос рулевых управлений. Однако, несмотря на его широкие возможности, отсутствие возможности менять форму плоской конфигурации под днищем корпуса судна на сжатом пневмопотоке (открытого пневмоканала) и закрепления по контуру платформы эластичного ограждения, образующим совместно с днищем платформы подъемную камеру ЛАВП, связано с трением с опорной поверхностью воды или грунта на суше, приводит его быстрому истиранию (отсутствует защита), возможному порыву, наполняемого воздухом, а значит, оно недостаточно надежно в эксплуатации быстроходного судна. Кроме того, требуется усложнение конструкции, в частности, контура передней поверхности (носовой) судна и два канала воздухозабора для осуществления движения судна вперед на воздушной подушке, и имеет сложную конструкцию в обслуживании, при этом не достигается высокая эффективность движения судна, и воздушная прослойка под днищем расширяется во все стороны и невозможность образовать при этом эффекта инжекции вызванной крейсерской скоростью, которая должна создавать непосредственно под днищем корпуса (при минимальных затратах мощности) главной силовой установки в виде движителя. Предложенная форма изменения днища до сих пор неизвестна в источниках информации, которая может вертикально по высоте под жестким днищем корпуса судна изменят любую конфигурацию открытия в полости открытого пневмоканала, что решает многие задачи по мореходности, создает условия для образования мелкодисперсной воздушно-капельной среды пограничного слоя под днищем корпуса судна, а это в то же время уменьшает затраты энергии необходимой для поступления через перфорацию с отверстиями с оребрением отверстий сверху двух одинаковых пластин в виде дополнительного жесткого уложенного днища на выступающие опорные концы незамкнутой формы П-образной рамы в нижнем горизонтальном положении, а значит обе пластины плоские, ложась на опорные концы рамы, могут создать в целом дополнительный закрытый прямоугольный пневмоканал, совпадающий в своем расположении в продолжении с закрытым переходным пнемоканалом со стороны сопла соосного импеллера, расположенного наклонно в своем корпусе в нише на передней части палубы, далее дополнительное днище оканчивается сзади кормы судна, оснащенного двумя закрепленными на каждом рулевом устройстве вертикальными щитками разной выполняемой ими функции управления судном на сжатом пневмопотоке.In a well-known analogue, it is noted that a characteristic feature of the LAVP is “flat” movement along the supporting surface with minimal (close to zero) resistance both in the desired direction and in any other. In addition, it is also noted that the only source for creating a control action is the thrust of the propulsion complex of the LAVP (includes both a traction and a lifting circuit), and the issue of steering controls is also further considered. However, despite its wide capabilities, the inability to change the shape of the flat configuration under the bottom of the vessel’s hull on a compressed pneumatic flow (open pneumatic channel) and to attach an elastic fence along the contour of the platform, forming, together with the bottom of the platform, the lifting chamber of the LVP, is associated with friction with the supporting surface of the water or soil on land, leads to its rapid abrasion (no protection), possible gust, filled with air, which means it is not reliable enough for the operation of a high-speed vessel. In addition, it requires a more complex design, in particular, the contour of the front surface (bow) of the vessel and two air intake channels for the forward movement of the vessel on an air cushion, and has a complex design to maintain, while high efficiency of the vessel movement is not achieved, and the air gap under the bottom expands in all directions and it is impossible to create the injection effect caused by cruising speed, which should create directly under the bottom of the hull (with minimal power consumption) of the main power plant in the form of a propulsion device. The proposed form of changing the bottom is still unknown in sources of information, which can vertically in height under the rigid bottom of the ship's hull change any configuration of the opening in the cavity of the open pneumatic channel, which solves many problems with seaworthiness, creates conditions for the formation of a fine airborne droplet environment of the boundary layer under the bottom of the ship's hull, and this at the same time reduces the energy required to flow through the perforation with holes with ribbed holes on top of two identical plates in the form of an additional rigid laid bottom onto the protruding support ends of the open-ended U-shaped frame in the lower horizontal position, and therefore both plates are flat, lying on the supporting ends of the frame, can create, in general, an additional closed rectangular pneumatic channel, coinciding in its location in continuation with the closed transition pneumatic channel on the side of the coaxial impeller nozzle, located obliquely in its body in a niche on the front part of the deck, then an additional bottom ends behind the stern of the vessel, equipped with two vertical flaps attached to each steering device for different functions of controlling the vessel on a compressed pneumatic flow.

Кроме того, следует отметить, что необходимо иметь маневренность в рабочем положении судна приводом управления, учитывая саму функциональную предрасположенность под днищем жесткого корпуса судна, когда дополнительное подвижное жесткое днище в виде двух одинаковой формы пластин, может менять его конфигурацию по высоте над опорной поверхность воды со стороны открытого пневмоканала под днищем корпуса судна с ограничивающими боковыми скегами, т.е. заполнять данную созданную внутреннюю полость его, где судно может работать в движении, как на тихой воде, так и волнении.In addition, it should be noted that it is necessary to have maneuverability in the operating position of the vessel by the control drive, taking into account the very functional predisposition under the bottom of the rigid hull of the vessel, when an additional movable rigid bottom in the form of two identically shaped plates can change its configuration in height above the supporting surface of the water with the sides of the open pneumatic channel under the bottom of the ship's hull with limiting side skegs, i.e. fill this created internal cavity, where the ship can work in motion, both in calm water and in rough water.

Таким образом, существует необходимость технического решения в разработке устройства легкого маломерного судна (катера) на сжатом пневмопотоке, приближенного простого к универсальному судну, когда система управления позволяет в промышленных условиях приступит к массовому производству таких судов (катеров) данного типа, которые будут востребованы для спасательных служб, в военно-морском флоте, преодолевающие указанные выше недостатки и обеспечивающее технологичность и простоту конструкции, где, например, использование плоских горизонтальных двух пластин в виде жесткого днища по ширине и длине открытого пневмоканала под днищем корпуса судна, их поворотом (вращением) с помощью вертикальных тяг с реверс-рудукторами на палубе сверху судна легко поднимать вверх или опускать вниз и фиксировать, ложась на опорные выступающие концы незамкнутой формы закрепленной к боковым стенкам скегов внутри П-образной рамы непосредственно в самой зоне открытого пневмоканала после в продолжение в одной горизонтальной плоскости с днищем прямоугольного переходного закрытого пневмоканала связанного с соплом соосного импеллера, т.е. возможно при этом менять конфигурацию по вертикали в полости открытого пневмоканала любой по форме в поперечном сечении под днищем жесткого корпуса судна, ограниченного боковыми выступающими скегами, что неизвестно в практике строительства таких быстроходных легких судов (катеров).Thus, there is a need for a technical solution in developing a device for a light small vessel (boat) on a compressed pneumatic flow, close to a simple universal vessel, when the control system allows, in industrial conditions, to begin mass production of such vessels (boats) of this type, which will be in demand for rescue services, in the navy, overcoming the above disadvantages and ensuring manufacturability and simplicity of design, where, for example, the use of flat horizontal two plates in the form of a rigid bottom along the width and length of the open pneumatic channel under the bottom of the ship's hull, their rotation (rotation) using vertical rods with reverse gears on the deck at the top of the vessel can be easily lifted up or lowered down and fixed by lying on the supporting protruding ends of an open form attached to the side walls of the skegs inside the U-shaped frame directly in the very zone of the open pneumatic channel after continuing in the same horizontal plane with the bottom of a rectangular transitional closed pneumatic channel connected to the nozzle of a coaxial impeller, i.e. it is possible to change the vertical configuration in the cavity of an open pneumatic channel of any shape in the cross section under the bottom of the rigid hull of the vessel, limited by the side protruding skegs, which is unknown in the practice of building such high-speed light vessels (boats).

Наиболее близким аналогом (прототипом) является способ получения дополнительного сжатого воздуха для амфибийного судна на сжатом пневмопотоке, заключающийся в создании воздушной подушке для транспортного средства и создания воздуха под давлением от источника воздуха в виде импеллера, при этом направляют гидродинамическую струю высокого давления между вертикальными боковыми стенками, затем формируют газодинамический поток струи дополнительно высокого давления для получения сжатого воздуха, управляя его силой и вектором этой силы, при этом осуществляют согласованное управление его в режиме направления в пневмоканал, при этом сопло импеллера по длине соединено с переходным закрытым пневмоканалом, выполненным с прямоугольным днищем по длине оснований нижних концов боковых скегов на некотором расстоянии от опорной поверхности, днище имеет со стороны боковых скегов для сжатия воздушного потока воздуха в закрытом пневмоканале и в пределах его воздухонаправляющий элемент, выполненный в виде вертикальных щитков с возможностью горизонтального перемещения и поворота с креплением относительно боковых внутренних стенок в закрытом пневмоканале с приводом вращения поворотных щитков из условия, чтобы перекрывать максимальную ширину переходного закрытого пневмоканала поворотными щитками перед выходным соплом импеллера, и смонтированным на своих осях с реверсивными мотор-редукторами углового положения щитков к боковым стенкам закрытого пневмоканала, указанные оси соединяют прямыми тягами, размещенными на палубе, с системой управления судном, поворотные щитки другим концом связаны через шарниры с вертикальными консольными щитками, также расположенными в закрытом пневмоканале, при этом вертикальные плоскости поворотных щитков выполнены с отверстиями перфорации, наружная поверхность которых в сторону кормы выполнена с изогнутыми пластинами в виде оребрения, в результате воздух заполняет образованное пространство между боковыми стенками скегов и изогнутыми под углом щитками, каждый поворотный щиток может находиться внутри закрытого пневмоканала в одной вертикальной плоскости со стенками закрытого пневмоканала, при котором они образуют свободный проход из закрытого пневмоканала в открытый пневмоканал с боковыми стенками диффузора, выполненный для обеспечения общей реактивной тяги выхода воздушной струи в сторону кормы с рулевыми устройствами, где смешиваясь, образуется общая выходящая струя водовоздушного потока между поворотными рулевыми щитками (Патент RU №2733667, B60V 3/06, B60V 1/04, B60V 1/38 от 06.10.2020).The closest analogue (prototype) is a method for producing additional compressed air for an amphibious vessel using a compressed pneumatic flow, which consists in creating an air cushion for the vehicle and creating air under pressure from an air source in the form of an impeller, while directing a high-pressure hydrodynamic jet between the vertical side walls , then a gas-dynamic jet stream of additional high pressure is formed to produce compressed air, controlling its force and the vector of this force, while coordinated control is carried out in the mode of directing it into the pneumatic channel, while the impeller nozzle is connected along the length to a transitional closed pneumatic channel made with a rectangular bottom along the length of the bases of the lower ends of the side skegs at a certain distance from the supporting surface, the bottom has, on the side of the side skegs for compressing the air flow of air in a closed pneumatic channel and within its limits, an air guide element made in the form of vertical flaps with the possibility of horizontal movement and rotation with fastening relative to the side internal walls in a closed pneumatic channel with a drive for rotation of rotary flaps from the condition to cover the maximum width of the transitional closed pneumatic channel with rotary flaps in front of the output nozzle of the impeller, and mounted on their axes with reversible gear motors for the angular position of the flaps to the side walls of the closed pneumatic channel, these axes are connected by straight lines rods placed on the deck with the ship control system, the other end of the rotary flaps is connected through hinges with vertical console flaps, also located in a closed pneumatic channel, while the vertical planes of the rotary flaps are made with perforation holes, the outer surface of which towards the stern is made with curved plates in the form of fins, as a result, air fills the formed space between the side walls of the skegs and the flaps curved at an angle; each rotary flap can be located inside a closed pneumatic channel in the same vertical plane with the walls of the closed pneumatic channel, in which they form a free passage from the closed pneumatic channel into the open pneumatic channel with side walls of the diffuser, designed to provide a common jet thrust of the air stream exiting towards the stern with the steering devices, where mixing, a common outgoing jet of water-air flow is formed between the rotary steering flaps (RU Patent No. 2733667, B60V 3/06, B60V 1/04, B60V 1/38 from 10/06/2020).

Такая конструкция позволяет с плоским днищем обеспечивать снижение сопротивления трения в широком диапазоне скоростей движения судна, и повышения эксплуатационных характеристик судна на сжатом пневмопотоке.This design allows a flat bottom to reduce friction resistance in a wide range of vessel speeds, and improve the operational characteristics of the vessel on a compressed pneumatic flow.

Недостатком данного судна с плоским цельным днищем является сложность и невозможность образовать эффект эжекции в движении на крейсерской скорости, где должно создаваться снижение энергетических затрат, увеличение амортизирующей способности воздушной подушки. Кроме того, конструкция консольных вертикальных щитков не имеет возможности их использования перемещения свободно вверх или вниз в вертикальной плоскости в сторону жесткого днища корпуса судна, в частности со стороны открытого пневмоканала с ограждающими боковыми скегами в сторону движения сжатого воздуха с проходом в кормовую часть судна между рулевыми устройствами, и менять управление судном. При этом в известном устройстве требуется достаточно большая мощность двигателя для преодоления момента сил действующих давления воздуха на опорную поверхность воды со стороны пневмоканала в сторону кормы и ее сопротивления о воду. При этом конструкция открытого пневмоканала, после переходного расширяющегося участка закрытого пневмоканала с плоским прямоугольным днищем, не обеспечивает возможность его использования при движении судна на сжатом пневмопотоке в виде созданного продолжения в открытом пневмоканале дополнительного поворотного днища в сторону кормовой части с рулевыми устройствами.The disadvantage of this vessel with a flat solid bottom is the complexity and impossibility of creating an ejection effect in motion at cruising speed, where a reduction in energy costs and an increase in the shock-absorbing capacity of the air cushion should be created. In addition, the design of the cantilever vertical flaps does not allow them to move freely up or down in the vertical plane towards the rigid bottom of the ship's hull, in particular from the side of the open pneumatic channel with enclosing side skegs towards the movement of compressed air with a passage into the aft part of the ship between the helmsmen devices, and change the control of the ship. In this case, the known device requires sufficiently high engine power to overcome the moment of forces acting on the air pressure on the supporting surface of the water from the side of the pneumatic channel towards the stern and its resistance to the water. At the same time, the design of the open pneumatic channel, after the transitional expanding section of the closed pneumatic channel with a flat rectangular bottom, does not provide the possibility of its use when the vessel is moving on a compressed pneumatic flow in the form of a created continuation in the open pneumatic channel of the additional rotary bottom towards the aft part with steering devices.

В целом, к недостаткам известных судов на сжатом пневмопотоке можно отнести недостаточную быстроходность судна, маневренность из-за - открытой большой частипневмоканала после расширяющегося переходного участка закрытого пневмоканала, в особенности на воде, и недостаточную надежность в движении на болотах, на льду и на суше.In general, the disadvantages of known vessels on a compressed pneumatic flow include insufficient speed of the vessel, maneuverability due to the open large part of the pneumatic channel after the expanding transition section of the closed pneumatic channel, especially on water, and insufficient reliability in movement in swamps, on ice and on land.

Технический результат при реализации предлагаемого быстроходного маломерного судна на сжатом пневмопотоке заключается в повышении характеристик скоростного движения судна, мореходности, маневренности и безопасности движения на воде, на болотах, на льду и на суше.The technical result of the implementation of the proposed high-speed small vessel on a compressed pneumatic flow is to increase the characteristics of the vessel's high-speed movement, seaworthiness, maneuverability and safety of movement on water, in swamps, on ice and on land.

Технический результат достигается тем, что быстроходное маломерное судно на сжатом пневмопотоке, содержащее корпус с нагнетательным устройством, создающим давление воздуха в сторону сопла, связанного с переходным участком закрытого пневмоканала, днище которого выполнено плоским горизонтально и ниже его оборудовано ограждающими боковыми скегами, опорные концы, которых опущены в толщу воды, открытый пневмоканал, ограниченного также боковыми скегами, днищем, которого является нижняя часть жесткого плоского днища самого корпуса судна, поток сжатого воздуха, который из закрытого участка пневмоканала поступает в открытый по длине пневмоканал с формированием гидродинамической струи высокого давления в сторону кормовой части судна и двигающее его и рулевое устройство, согласно изобретения, открытый по длине пневмоканал под днищем корпуса судна между внутренними стенками боковых скегов выполнен двумя равными плоскими пластинами по периметру, образующих дополнительное второе жесткое днище относительно верхнего жесткого днища корпуса для увеличения скоростного движения по воде и мелководных участков на воде, и является продолжением в одной плоскости закрытого переходного участка пневмоканала, который сообщен с соплом соосного импеллера для поступления сжатого воздуха и движения судна, при этом обе плоские подвижные пластины расположены выше опорных концов боковых скегов, пластины которые имеют прямоугольную форму поперечного сечения, образованное таким образом, дополнительное днище с плоским прямоугольным днищем после совмещения с днищем переходного закрытого участка пневмоканала, создают общий поток сжатого воздуха в сторону кормовой части судна, причем подвижные пластины ложатся на выступающие опорные концы боковых стенок незамкнутой формы П-образной рамы из уголкового или двутаврового профиля, закрепленной, жестко с одной передней стороны к плоскому днищу закрытого переходного пневмоканала, а, с другой стороны, боковые торцы ее жестко прикреплены к внутренним боковым стенкам скегов, при этом концы обоих подвижных пластин закреплены к горизонтальной оси вращения шарнирно закрепленных на опорных выступающих концах боковых стенок незамкнутой формы П-образной рамы, а другие стороны пластин по продольной оси судна свободны друг к другу, приводящиеся в действие в рабочее положение винтовыми подъемниками, шарнирно закрепленными для подъема из транспортного в рабочее положение, причем верхние концы винтовых подъемников связаны с системой мотор-редуктора высотного положения, закрепленным, сверху на платформе корпуса, приводимым в действие по команде из кабины управления экипажа судна, обеспечивающего возможность изменять геометрию формы поднятием или опусканием двух одинаковых горизонтальных плоских пластин каждая на своих осях вращения одновременно с шарнирами для создания горизонтально перекрытия полости открытого пневмоканала ниже жесткого днища корпуса над опорной поверхностью воды и выше концов скегов высотой на 20-25 см, образуя воздушную подушку из мелкопузырькового-газовоздушного слоя между ограждающими боковыми скегами, при этом длина переходного закрытого участка пневмоканала равна , где - длина корпуса судна, а сопло расположено под углом 20-30° в сторону плоского днища расширяющегося переходного закрытого участка пневмоканала, образуя тем, самым закрытую полость для воздушного потока в сторону укладки двух равных в поперечном сечении подвижных горизонтальных пластин на опорные выступающие концы боковых стенок незамкнутой формы П-образной рамы; кормовая часть корпуса оборудована вертикальными рулями системой вертикальных щитков поворота жестко закрепленных к вертикальной оси, управляемых из кабины экипажем судна, обеспечивающих, как поворотом судна под углом 15-20°, так и его тормозными свойствами расположения щитков развернутыми под углом 90° к поперечной оси сзади корпуса кормы по команде экипажа управления.The technical result is achieved by the fact that a high-speed small vessel on a compressed pneumatic flow, containing a body with a blower device that creates air pressure towards the nozzle connected to the transition section of a closed pneumatic channel, the bottom of which is made flat horizontally and below it is equipped with enclosing side skegs, the supporting ends of which lowered into the water column, an open pneumatic channel, also limited by the side skegs, the bottom, which is the lower part of the hard flat bottom of the ship's hull itself, a flow of compressed air, which from the closed section of the pneumatic channel enters the pneumatic channel open along the length with the formation of a high-pressure hydrodynamic jet towards the stern parts of the vessel and its moving and steering device, according to the invention, a pneumatic channel open along the length under the bottom of the vessel's hull between the inner walls of the side skegs is made of two equal flat plates along the perimeter, forming an additional second rigid bottom relative to the upper rigid bottom of the hull to increase high-speed movement through the water and shallow areas on the water, and is a continuation in one plane of the closed transition section of the pneumatic channel, which communicates with the nozzle of the coaxial impeller for the supply of compressed air and the movement of the vessel, while both flat movable plates are located above the supporting ends of the side skegs, the plates which have a rectangular cross-section Thus formed, an additional bottom with a flat rectangular bottom, after combining with the bottom of the transitional closed section of the pneumatic channel, creates a general flow of compressed air towards the aft part of the vessel, and the movable plates lie on the protruding supporting ends of the side walls of the open-ended U-shaped frame made of angle or I-beam profile, rigidly fixed on one front side to the flat bottom of a closed transition pneumatic channel, and, on the other hand, its side ends are rigidly attached to the inner side walls of the skegs, while the ends of both movable plates are fixed to the horizontal axis of rotation hinged on supporting protruding the ends of the side walls of the open-ended U-shaped frame, and the other sides of the plates along the longitudinal axis of the vessel are free to each other, driven into the working position by screw lifts, hinged for lifting from the transport to the working position, and the upper ends of the screw lifts are connected to the system high-altitude gear motor, fixed on top of the hull platform, actuated by command from the ship's crew control cabin, providing the ability to change the geometry of the shape by raising or lowering two identical horizontal flat plates, each on their own axes of rotation, simultaneously with hinges to create a horizontal overlap of the cavity an open pneumatic channel below the hard bottom of the body above the supporting surface of the water and above the ends of the skegs 20-25 cm high, forming an air cushion from a fine-bubble-gas-air layer between the enclosing side skegs, while the length of the transitional closed section of the pneumatic channel is equal to , Where - the length of the ship's hull, and the nozzle is located at an angle of 20-30° towards the flat bottom of the expanding transitional closed section of the pneumatic channel, thereby forming a closed cavity for air flow in the direction of laying two movable horizontal plates equal in cross section on the supporting protruding ends of the side walls open-ended U-shaped frame; the aft part of the hull is equipped with vertical rudders, a system of vertical turning flaps rigidly fixed to the vertical axis, controlled from the cockpit by the crew of the vessel, providing both the turning of the vessel at an angle of 15-20°, and its braking properties; the flaps are located at an angle of 90° to the transverse axis at the rear hull stern at the command of the control crew.

Кроме того, поворотные плоские прямоугольные пластины дополнительно выполнены с отверстиями перфорации в шахматном порядке с изогнутыми сверху пластинами в виде оребрения, направляющими часть отбираемого воздушного потока в сторону опорной поверхности воды, ограниченное ограждающими боковыми скегами.In addition, the rotating flat rectangular plates are additionally made with perforation holes in a checkerboard pattern with plates curved on top in the form of fins, directing part of the selected air flow towards the supporting surface of the water, limited by enclosing side skegs.

Кроме того, вертикальные оси рулей с помощью прямых тяг, размещенных на палубе, сзади кормы по высоте своей имеют систему закрепленных вертикальных щитков поворота в одной вертикальной плоскости, нижние из которых расположены со стороны сзади кормы в толще воды, а другие - верхние установлены напротив образованного дополнительно выхода воздушного потока из полости дополнительно закрытого пневмоканала, снабженным днищем в виде двух равных плоских горизонтальных пластин, кинематически связанными с системой управления мотор-редуктора на палубе судна.In addition, the vertical axes of the rudders, with the help of straight rods placed on the deck, behind the stern in height have a system of fixed vertical rotation flaps in one vertical plane, the lower of which are located on the side behind the stern in the water column, and the other upper ones are installed opposite the formed additionally, the air flow exits from the cavity of an additionally closed pneumatic channel, equipped with a bottom in the form of two equal flat horizontal plates, kinematically connected to the control system of the geared motor on the deck of the vessel.

Кроме того, наружная боковая сторона корпуса судна снабжена поясом безопасности из отдельных резинотканных, или надувных или заполненных упругим материалов секций.In addition, the outer side of the ship's hull is equipped with a safety belt made of separate rubber-woven, inflatable or elastic-filled sections.

Кроме того, боковые скеги снизу со стороны концов снабжены управляемыми колесами шасси, осуществляющих синхронно их подъем или опускание на сушу с помощью гидроцилиндров управлением из кабины экипажа.In addition, the side skegs at the bottom ends are equipped with steerable chassis wheels, which simultaneously lift or lower them onto land using hydraulic cylinders controlled from the cockpit.

Кроме того, кабина экипажа выполнена малошумной судовой каютой, состоящей из профильных конструкций, внутри которых установлены пакеты звуковибротеплоизоляционных элементов и, по крайней мере, один слой пористого звукопоглощающего материала, перфорированную декоративную панель, причем между панелью и слоем пористого звукопоглощающего материала образован воздушный зазор и установлены светильники на основе применения светодиодных модулей, содержащих снаружи солнечную панель для размещения светодиодов и батарейный отсек, контроллер и основание устройства, в батарейном отсеке установлен накопитель электроэнергии, соединенный с контроллером, который в свою очередь соединен с солнечной панелью, и накопитель энергии представляет собой аккумуляторную батарею или суперконденсатор.In addition, the crew cabin is made of a low-noise ship's cabin, consisting of profile structures, inside of which packages of sound and heat-insulating elements and at least one layer of porous sound-absorbing material, a perforated decorative panel are installed, and an air gap is formed between the panel and the layer of porous sound-absorbing material and installed lamps based on the use of LED modules containing on the outside a solar panel for placing LEDs and a battery compartment, a controller and the base of the device; in the battery compartment there is an electricity storage device connected to the controller, which in turn is connected to the solar panel, and the energy storage device is a rechargeable battery or supercapacitor.

Кроме того, передняя часть соосного импеллера закрыта защитной решеткой.In addition, the front part of the coaxial impeller is covered with a protective grille.

Кроме того, передняя (носовая) часть корпуса имеет фонари освещения и/или противотуманные, а кабина оснащена звуковым сигналом.In addition, the front (bow) part of the hull has lighting and/or fog lights, and the cabin is equipped with a sound signal.

Указанные отличия - использование по всей ширине и длине открытого пневмоканала ниже жесткого днища корпуса судна на сжатом пневмопотоке имеет дополнительно закрепленную жесткую незамкнутой формы П-образную раму в плане горизонтально, которая закреплена с внутренней стороны стенок скегов, а на ее выступающие опорные концы ложатся две равные плоские горизонтальные пластины прямоугольной в поперечном сечении, один конец которых каждой из них прикреплен к горизонтальной оси вращения шарнирно к плоскости торца уголка П-образной рамы, а другой конец каждой пластины свободен. При этом каждая из плоских горизонтальных пластин выполнена отверстиями, расположенными в шахматном порядке с перфорацией, и поверхности горизонтальных пластин со стороны отверстий выполнены с изогнутыми пластинами в виде оребрения, количество суммарно отверстий, которых может быть определено на стадии проектирования судна. При этом горизонтальная ось вращения с шарниром пластин связана с винтовыми вертикальными тягами, верхний конец которых расположен на палубе и связан с системой мотор-редуктора высотного положения управляемые из кабины экипажа в системе управления всем судном.The specified differences - the use of an open pneumatic channel over the entire width and length below the rigid bottom of the vessel hull on a compressed pneumatic flow has an additionally fixed rigid open-shaped U-shaped frame in horizontal plan, which is fixed on the inside of the skeg walls, and two equal ones rest on its protruding support ends flat horizontal plates of rectangular cross-section, one end of each of which is attached to the horizontal axis of rotation hinged to the plane of the end of the corner of the U-shaped frame, and the other end of each plate is free. Moreover, each of the flat horizontal plates is made with holes arranged in a checkerboard pattern with perforations, and the surfaces of the horizontal plates on the side of the holes are made with curved plates in the form of fins, the total number of holes, which can be determined at the design stage of the vessel. In this case, the horizontal axis of rotation with the hinge of the plates is connected to screw vertical rods, the upper end of which is located on the deck and is connected to the altitude position gearmotor system controlled from the cockpit in the control system of the entire vessel.

Конструкция размещения двух равных по размерам горизонтальных пластин, закрепленных одним концом на своих осях вращения, обеспечивает в нижнем своем положении за счет их укладки на выступающие края торцов по незамкнутой форме П-образной рамы, созданное дополнительное днище которых расположено в одной горизонтальной плоскости с прямоугольным днищем переходного закрытого участка пневмоканала, последний связан с соплом корпуса с соосным импеллером под углом 20-30°. Таким образом, образовано дополнительный закрытый пневмоканал в продолжение вначале переходного участка закрытого пневмоканала в сторону кормовой части судна. Возможно как опускание, так и поднятие вверх двух одинаково синхронно (одновременно) плоских горизонтальных пластин в вертикальной плоскости с вращением их на горизонтальной оси шарнирно с крепежом. Незамкнутая форма П-образной рамы может быть выполнена из уголкового или двутаврового профиля с жесткими стенками, которая с одной стороны прикреплена жестко к внутренним стенкам скегов выше их опорных нижних концов на 20-25 см, с другой стороны передняя (торцевая) часть П-образной рамы жестко связана с концом плоского днища переходного закрытого участка пневмоканала, который соединен с соплом корпуса, в котором размещен соосный импеллер, закрепленный на оси с редуктором вращения и связи с двигателем внутреннего сгорания малой мощности (например, 50 л.с).The design of the placement of two equal-sized horizontal plates, fixed at one end on their axes of rotation, is ensured in their lower position due to their placement on the protruding edges of the ends along the open shape of a U-shaped frame, the created additional bottom of which is located in the same horizontal plane with a rectangular bottom a transitional closed section of the pneumatic channel, the latter is connected to the housing nozzle with a coaxial impeller at an angle of 20-30°. Thus, an additional closed pneumatic channel is formed in continuation of the initially transitional section of the closed pneumatic channel towards the aft part of the vessel. It is possible to both lower and raise up two equally synchronously (at the same time) flat horizontal plates in a vertical plane with their rotation on a horizontal axis hinged with fasteners. The open form of the U-shaped frame can be made of an angle or I-beam profile with rigid walls, which on one side is rigidly attached to the inner walls of the skegs 20-25 cm above their supporting lower ends, on the other hand the front (end) part of the U-shaped the frame is rigidly connected to the end of the flat bottom of the transitional closed section of the pneumatic channel, which is connected to the nozzle of the housing, which houses a coaxial impeller mounted on an axis with a rotation gearbox and connection with a low-power internal combustion engine (for example, 50 hp).

Отверстия с перфорацией обоих пластин с оребрением, создают захват и выпуск сжатого воздуха под давлением в сторону опорной поверхности воды, тем самым происходит образование «воздушной подушки» (смазки), возникает аэро- и гидродинамическая сила при скоростном движении судна на сжатом пневмопотоке по водной поверхности. В этом случае, выход части сжатого воздуха вниз через отверстия перфорации с изогнутыми пластинами в виде оребрения сверху, создает объем возникновения воздушной подушки (смазки) достаточный для того, чтобы судну создать меньшее сопротивление о воду в движении. Таким образом, сжатый воздух, выходя из сопла корпуса соосного импеллера, сначала поступает под углом в закрытый с горизонтальным прямоугольным днищем переходной участок пневмоканала, затем расширяется в нем, и проходит дальше в дополнительно образованный закрытый пневмоканал, который расположен в открытом пневмоканале под днищем жесткого корпуса судна, днище дополнительного пневмоканала выполнено из двух равных горизонтально расположенных подвижных пластин (создано дополнительно второе сопло по длине под днищем в сторону кормовой части) в сторону рулевых устройств сзади кормы. При выходе судна на режим глиссирования можно изменить форму конструкции открытого пневмоканала после переходного участка постоянно закрытого пневмоканала с плоским днищем прямоугольного сечения, полость последнего связана с соплом корпуса соосного импеллера, выполненного с углом наклона 20-30° к горизонтальной оси судна. Таким образом, обе равные пластины (днище), прикрепленные с горизонтальной осью с шарнирами с выступающим опорным конца незамкнутой формы П-образной рамы могут управляться вертикальными винтовыми тягами на палубе через реверс-редуктор поднятия свободных концов пластин вверх в сторону жесткого днища корпуса судна в зоне открытого пневмоканала. При этом дополнительно смонтированное днище из двух одинаковых по размерам пластин выше опорных нижних концов боковых скегов на 20-25 см, как и устроенное плоское прямоугольное днище переходного закрытого участка пневмоканала, поток воздуха, расширяясь, заполняет все закрытое пространство, далее поступает в сторону канала, образованного между вертикальными щитками сзади кормы судна.Holes with perforation of both plates with fins create capture and release of compressed air under pressure towards the supporting surface of the water, thereby creating an “air cushion” (lubricant), aero- and hydrodynamic force arises during the high-speed movement of the vessel on a compressed pneumatic flow along the water surface . In this case, the exit of part of the compressed air down through the perforation holes with curved plates in the form of fins on top creates a volume of air cushion (lubricant) sufficient for the vessel to create less resistance to the water in motion. Thus, compressed air, leaving the nozzle of the coaxial impeller body, first enters at an angle into the closed transition section of the pneumatic channel with a horizontal rectangular bottom, then expands in it, and passes further into an additionally formed closed pneumatic channel, which is located in the open pneumatic channel under the bottom of the rigid body vessel, the bottom of the additional pneumatic channel is made of two equal horizontally located movable plates (an additional second nozzle has been created along the length under the bottom towards the stern) towards the steering devices behind the stern. When the vessel enters planing mode, it is possible to change the shape of the open pneumatic channel structure after the transition section of a permanently closed pneumatic channel with a flat bottom of rectangular section, the cavity of the latter is connected to the nozzle of the coaxial impeller body, made with an inclination angle of 20-30° to the horizontal axis of the vessel. Thus, both equal plates (bottom), attached with a horizontal axis with hinges with a protruding support end of an open-ended U-shaped frame, can be controlled by vertical screw rods on the deck through a reverse gearbox for raising the free ends of the plates up towards the hard bottom of the ship's hull in the zone open pneumatic channel. In this case, an additionally mounted bottom of two plates of equal size is 20-25 cm above the supporting lower ends of the side skegs, as well as a flat rectangular bottom of the transitional closed section of the pneumatic channel; the air flow, expanding, fills the entire closed space, then flows towards the channel, formed between the vertical flaps behind the stern of the ship.

Поэтому с целью обеспечения возможности надежной эксплуатации судна на сжатом пневмопотоке, при наличии двух одинаковых по размерам плоских пластин, создающих в нижнем своем горизонтальном положении дополнительное жесткое днище в зоне открытого пневмоканала (создавая дополнительное сопло) в сторону кормы с рулевыми устройствами, возможно, менять геометрическую форму полости открытого пневмоканала, до сих пор такого решения не известно (это можно сравнить также примером развода моста на. Неве г. Санкт-Петербург - проход кораблей. В то же время такое решение конструктивно создает максимально приближенно к реактивному соплу в сторону кормы сзади, ограниченного дополнительным плоским днищем, пластины которые фиксируются и ложатся на края по периметру незамкнутой формы П-образной рамы, выполненной из материала уголка или двутаврового профиля с выступающими опорными краями.Therefore, in order to ensure the possibility of reliable operation of the vessel on a compressed pneumatic flow, in the presence of two flat plates of equal size, creating in their lower horizontal position an additional rigid bottom in the area of the open pneumatic channel (creating an additional nozzle) towards the stern with steering devices, it is possible to change the geometric the shape of the cavity of the open pneumatic channel, such a solution is still not known (this can also be compared with the example of the opening of the bridge on the Neva River in St. Petersburg - the passage of ships. At the same time, such a solution is structurally created as close as possible to the jet nozzle towards the stern from behind, limited by an additional flat bottom, plates that are fixed and lie on the edges along the perimeter of an open-ended U-shaped frame made of angle or I-profile material with protruding supporting edges.

Выполнение второго жесткого днища в виде двух одинаковых по размерам пластин уложенных на П-образную раму открытого пневмоканала, позволяет сохранить по длине всего днища корпуса судна выход сжатого воздуха в сторону кормовой части судна, сзади которого закреплена система рулевых устройств, а значит, обеспечивает возможность варьирования по высоте изменением геометрии при вращении пластин вверх в сторону жесткого днища корпуса судна, получения различных объемов прохождения изменения сжатого воздуха в движении судна при прохождении по воде и по мелководным участкам на воде. Незамкнутый контур П-образной рамы обеспечивает надежную укладку на ее выступающие опорные концы двух пластин в нижнем (опущенном) положении в зависимости управления в эксплуатации, и задач, стоящих перед судном в движении и остановке.Making the second hard bottom in the form of two identically sized plates laid on a U-shaped frame of an open pneumatic channel allows maintaining the compressed air outlet along the entire bottom of the vessel's hull towards the aft part of the vessel, behind which the steering system is fixed, and therefore provides the possibility of variation in height by changing the geometry when rotating the plates upward towards the hard bottom of the ship's hull, obtaining different volumes of passage of changes in compressed air in the movement of the ship when passing through water and through shallow areas on the water. The open contour of the U-shaped frame ensures reliable placement of two plates on its protruding support ends in the lower (lowered) position, depending on the control in operation and the tasks facing the vessel while moving and stopping.

Комплексное решение единого цельного судна данного класса связано также с необходимостью получения минимальной массы судна на сжатом пневмопотоке и приемлемых характеристик повышения КПД транспортного быстроходного маломерного средства для движения на воде и на суше.An integrated solution for a single one-piece vessel of this class is also associated with the need to obtain a minimum weight of the vessel on a compressed pneumatic flow and acceptable characteristics for increasing the efficiency of a high-speed small-size transport vehicle for movement on water and on land.

Следует отметить, что оси вращения для каждой из пластин крепятся крепежом через шарнир в виде подшипника, например, хомутами сверху к плоскости опорным концам П-образной рамы, которая жестко закреплена к внутренним стенкам боковых скегов и к прямоугольному днищу переходного закрытого пнневмоканала, что позволяет осуществлять надежно ложится на края ее двум подвижным горизонтальным пластинам в виде дополнительного жесткого днища над опорной поверхностью воды со стороны открытого пневмоканала корпуса судна. Осуществляются при этом форсированные режимы по тяге для получения подъемного и тягового усилии в движении маломерного судна (катера), как по невозмущенной, так и возмущенной поверхности воды, и возможность в этом случае осадку судна уменьшить, заполняя частично сжатым воздухом под плоским горизонтальным дополнительным днищем из двух равных пластин с оребрением, при этом в созданном закрытом пневмоканале образуется высокое давление в сторону кормы (в виде дополнительного сопла).It should be noted that the rotation axes for each of the plates are fastened with fasteners through a hinge in the form of a bearing, for example, with clamps from above to the plane of the supporting ends of the U-shaped frame, which is rigidly fixed to the inner walls of the side skegs and to the rectangular bottom of the transitional closed pneumatic channel, which allows rests securely on the edges of its two movable horizontal plates in the form of an additional rigid bottom above the supporting surface of the water from the side of the open pneumatic channel of the vessel's hull. In this case, forced thrust modes are carried out to obtain lifting and traction forces in the movement of a small vessel (boat), both on an undisturbed and disturbed water surface, and in this case the vessel’s draft can be reduced by filling partially with compressed air under a flat horizontal additional bottom made of two equal plates with fins, while high pressure is formed in the created closed pneumatic channel towards the stern (in the form of an additional nozzle).

Судно, погруженное до определенного предела, называемое грузовой ватерлинии имеет достаточный запас плавучести. Все это в целом происходит за счет также ограждения боковыми скегами плоских днищ, как закрытого пневмоканала, так и ниже двух одинаковых пластин в виде днища, под последним образуется мелкодисперсный газовоздушный слоя, где боковые скеги препятствуют растеканию потока в стороны.A ship submerged to a certain limit, called the load waterline, has a sufficient reserve of buoyancy. All this generally occurs due to the fencing of flat bottoms with side skegs, both a closed pneumatic channel and below two identical plates in the form of a bottom, under the latter a finely dispersed gas-air layer is formed, where the side skegs prevent the flow from spreading to the sides.

Таким образом, созданы условия конструирования для дополнительного закрытого пневмоканала после днища короткого (1 метр для опытного образца) закрытого переходного участка пневмоканала с расширяющимся плоским днищем сразу после сопла соосного импеллера, расположенного в корпусе в передней (носовой) части ниши палубы. Угол наклона сопла составляет 25-30°. Судно повышает свою устойчивость и начинает глиссировать, после чего осадка судна уменьшается, соответственно, а объем воздуха сжимается выше опорной поверхности воды, так как над ней образовано дополнительно плоское прямоугольное днище, выполненное из двух равных плоских прямоугольном сечении пластин с отверстиями перфорации с изогнутыми сверху пластин в виде оребрения навстречу воздуху и, которые своими краями ложатся по незамкнутой форме П-образной рамы горизонтально в плане. П-образная рама выполнена из профиля уголка или двутавра с опорными выступающими краями. Таким образом, в целом, создается эффект демпфирования ударов судна о поверхность воды (судна движется без рывков) в момент выхода части вниз сжатого воздуха через отверстия перфорации в плоских горизонтально расположенных пластинах и уложенных на опорные выступы незамкнутой формы П-образной рамы, причем отверстия перфорации имеют изогнутые пластины в виде оребрения сверху их навстречу потоку воздуха.Thus, design conditions have been created for an additional closed pneumatic channel after the bottom of a short (1 meter for the prototype) closed transition section of the pneumatic channel with an expanding flat bottom immediately after the nozzle of the coaxial impeller located in the hull in the front (bow) part of the deck niche. The nozzle angle is 25-30°. The vessel increases its stability and begins to plane, after which the draft of the vessel decreases, respectively, and the volume of air is compressed above the supporting surface of the water, since an additional flat rectangular bottom is formed above it, made of two equal flat rectangular plates with perforation holes with plates curved on top in the form of fins towards the air and, which with their edges lie along the open shape of the U-shaped frame horizontally in plan. The U-shaped frame is made of an angle or I-beam profile with supporting protruding edges. Thus, in general, the effect of damping the impacts of the vessel on the surface of the water is created (the vessel moves without jerking) at the moment of the release of part of the downward compressed air through the perforation holes in flat horizontally located plates and laid on the supporting protrusions of an open-ended U-shaped frame, with the perforation holes have curved plates in the form of fins on top of them towards the air flow.

Следует отметить, что для повышения надежности и живучести судна на сжатом пневмопотоке, снабженное двумя одинаковыми по размерам плоскими горизонтальными пластинами, вращающихся на горизонтальной оси с шарнирами каждая на своей оси вращения, в особенности по пересеченной местности, выхода на сушу, болотам и т.д., дополнительно оборудовано опорными не больших размеров колесами шасси, которые расположены в нише скегов (что-то вроде колес шасси самолета, также входящих в нишу после взлета - отрыва от земли с боковыми открылками), в положение «убрано» с помощью гидроцилиндров за счет применения двигателя внутреннего сгорания не большой мощностью (в примере, 50 л.с.) (не показано) и управления из кабины экипажа. Размеры колес решаются на стадии конструкторской разработки для судна, его грузоподъемности и т.п.при выходе на сушу.It should be noted that in order to increase the reliability and survivability of a vessel on a compressed pneumatic flow, it is equipped with two equal-sized flat horizontal plates rotating on a horizontal axis with hinges, each on its own axis of rotation, especially over rough terrain, land access, swamps, etc. ., is additionally equipped with small supporting landing gear wheels, which are located in the niche of the skegs (something like the wheels of an airplane landing gear, also included in the niche after takeoff - lifting off the ground with side flaps), in the “retracted” position with the help of hydraulic cylinders due to the use of an internal combustion engine with low power (in the example, 50 hp) (not shown) and control from the cockpit. The dimensions of the wheels are decided at the design development stage for the vessel, its carrying capacity, etc. when entering land.

Следует отметить, что быстроходное маломерное судно на сжатом пневмопотоке может, выходит из воды на поверхность твердого берега при разности его высотных отметок, на кромку льда, крутой берег или наоборот, делать спуск при заходе в воду, а это уменьшает сцепление всего днища с грунтов (не известно), уменьшает сопротивление в движении судна за счет дополнительных колес шасси, выпущенных из ниши вниз с использованием силовых гидроцилиндров, управляемых из кабины экипажа. Возможна также погрузка (заход) на платформу для перевозки автомобилем с платформой на другое место. Колесное шасси может, состоят из нескольких не больших размеров, например, из шести стоек с пневмогидравлическими амортизаторами, и дистанционно управляемые каждые по три с каждого борта боковых скегов с креплением в ниши скегов, но ниже закрепленной по периметру не замкнутому П-образной рамы с выступающими опорными концами, на которые ложатся обе равные пластины в виде дополнительного днища в движении судна.It should be noted that a high-speed small vessel on a compressed pneumatic flow can exit the water onto the surface of a solid shore with a difference in its elevations, onto the edge of ice, a steep bank, or vice versa, to make a descent when entering the water, and this reduces the adhesion of the entire bottom to the soil ( not known), reduces resistance in the movement of the vessel due to additional landing gear wheels extended down from the niche using power hydraulic cylinders controlled from the cockpit. It is also possible to load (enter) the platform for transportation by vehicle with a platform to another location. The wheeled chassis may consist of several small sizes, for example, of six racks with pneumatic-hydraulic shock absorbers, and remotely controlled, three on each side of the side skegs with fastening in the niches of the skegs, but below the U-shaped frame with protruding parts fixed along the perimeter of the not closed supporting ends on which both equal plates rest in the form of an additional bottom during the movement of the vessel.

Кроме того, по внешнему контуру быстроходного судна может быть применен пояс безопасности в виде отдельных резинотканных или надувных или заполненных упругим материалом секций.In addition, a safety belt in the form of separate rubber-woven or inflatable sections or sections filled with elastic material can be used along the external contour of a high-speed vessel.

С целью обеспечения уменьшения шума от применения соосного импеллера и двигателя, соединенных между собой через трансмиссию, каюта экипажа является малошумной и представляет собой каркас. Состоящий из несущих профильных конструкций (на чертеже не показано), внутри которых установлены пакеты звуковибротеплоизоляционных элементов и звукопоглощающего материала. В каюте установлены светильники на основе применения современных светодиодных модулей, содержащих снаружи солнечную панель, светодиоды и батарейный отсек, контроллер и основание устройства, в батарейном отсеке (на чертеже не показано для упрощения) установлен накопитель электроэнергии, соединенный с контроллером, а он уже соединен с солнечной панелью, т.е. представляет собой аккумуляторную батарею или суперконденсатор. Накопитель энергии может быть выполнен в виде батарею-никель-металлогидродный (Ni-ΜΗ) аккумулятор, а суперконденсатор, например 120F(2,3V), обеспечивающий эксплуатацию без обслуживания в течение заданного расчетного времени. Система может быть полностью автономна.In order to ensure noise reduction from the use of a coaxial impeller and engine connected to each other through a transmission, the crew cabin is low-noise and consists of a frame. Consisting of load-bearing profile structures (not shown in the drawing), inside of which packages of sound and heat-insulating elements and sound-absorbing material are installed. In the cabin, lamps are installed based on the use of modern LED modules containing a solar panel, LEDs and a battery compartment, a controller and a device base on the outside; in the battery compartment (not shown in the drawing for simplicity) an electricity storage device is installed, connected to the controller, and it is already connected to solar panel, i.e. is a battery or supercapacitor. The energy storage device can be made in the form of a nickel-metal hydroxide (Ni-ΜΗ) battery, and a supercapacitor, for example 120F (2.3V), providing maintenance-free operation for a given estimated time. The system can be completely autonomous.

Палуба судна может быть также оборудована для размещения на шесть пассажирских (по стандарту) сидений со средствами фиксации людей с предложенным изменением конструкции в целом быстроходного маломерного судна на сжатом пневмопотоке в движении вперед по воде, болоту, льду, снегу, на суше, и при любых температурах воздуха (дно не примерзает).The deck of the vessel can also be equipped to accommodate six passenger (by standard) seats with means of securing people with a proposed change in the design of the overall high-speed small vessel on a compressed pneumatic flow in forward motion through water, swamp, ice, snow, on land, and for any air temperatures (the bottom does not freeze).

Следует также отметить, что жесткая незамкнутой формы П-образная рама, закрепленная внутри открытого пневмоканала по периметру между боковыми скегами, позволяет при перемещении вверх двух плоских пластин, менять конфигурацию оптимально по высоте открытого пневмоканала с помощью простых винтовых тяг с мотор-редукторами высотного положения, создавая оптимальные геометрические размеры, и зависят от взаимного их расположения, отвечающие заданным условиям работы судна. При испытании судна длина пластин каждая равна 2 м, а ширина каждой над опорной поверхностью воды равна 0,9 м.It should also be noted that a rigid, open-shaped U-shaped frame, fixed inside an open pneumatic channel along the perimeter between the side skegs, allows, when moving two flat plates upward, to change the configuration optimally according to the height of the open pneumatic channel using simple screw rods with height position gear motors, creating optimal geometric dimensions, and depending on their relative position, meeting the specified operating conditions of the vessel. When testing a vessel, the length of the plates is each 2 m, and the width of each above the supporting surface of the water is 0.9 m.

Все в совокупности и оригинальность предлагаемого изобретения и обуславливает достижении е поставленной цели и более высокий уровень надежности в эксплуатации для таких судов, при простоте выполняемых монтажных работ.All together, the originality of the proposed invention determines the achievement of the set goal and a higher level of reliability in operation for such vessels, with the simplicity of the installation work performed.

Анализ известных технических решения, проведенный по научно- технической и патентной документации, показал, что совокупность существенных признаков заявляемого изобретения не известен из уровня техники, следовательно, оно соответствует условиям патентоспособности «новизна», а также соответствует критерию «промышленная применимость», поскольку осуществима с использованием известных технических средств по технологии разработки конструкции.An analysis of known technical solutions, carried out according to scientific, technical and patent documentation, showed that the set of essential features of the claimed invention is not known from the prior art, therefore, it meets the conditions of patentability “novelty”, and also meets the criterion of “industrial applicability”, since it is feasible with using known technical means according to design development technology.

Для того чтобы дополнить описание, которое приведено ниже, и для содействия лучшему пониманию особенностей изобретения, в соответствии с предложенным примером его выполнения, в виде неотъемлемой части упомянутого описания прилагаются чертежи, на которых в пояснительном и неограниченном качестве представлено:In order to complement the description given below and to facilitate a better understanding of the features of the invention, in accordance with the proposed example of its implementation, drawings are attached as an integral part of the said description, in which the following are presented in an explanatory and unrestricted capacity:

Фиг. 1 изображает предлагаемое быстроходное маломерное судно на сжатом пневмопотоке, вид сверху.Fig. 1 shows the proposed high-speed small vessel on a compressed pneumatic flow, top view.

Фиг. 2 изображает схематично вид сбоку с системой поворотных щитков и с дополнительным днищем в виду горизонтальной пластины.Fig. 2 shows a schematic side view with a system of rotating flaps and with an additional bottom in view of a horizontal plate.

Фиг. 3 изображает схематично общий вид корпуса суда, лежащего вверх днищем в аксонометрической проекции.Fig. 3 shows a schematic general view of the ship's hull lying upside down in an axonometric projection.

Фиг. 4 изображает схематично предлагаемое судно, вид снизу.Fig. 4 shows a schematic view of the proposed vessel, bottom view.

Фиг. 5 изображает схематический фрагмент вид сбоку со стороны кормы с системой управления двумя по вертикали закрепленными щитками.Fig. 5 shows a schematic fragment of a side view from the stern side with a control system with two vertically fixed flaps.

Фиг. 6 изображает вид сзади на кормовую часть судна с рулевыми устройствами.Fig. 6 shows a rear view of the stern of the vessel with steering gear.

Фиг. 7 изображает схематично установку колес шасси в нише внутри скега по вертикали при движении при выходе на сушу.Fig. 7 schematically shows the installation of the landing gear wheels in a niche inside the skeg vertically when moving on land.

Фиг.8 изображает схематично размещение колес шасси в нише скега по горизонтали при движении судна на воде.Fig. 8 schematically shows the horizontal placement of the landing gear wheels in the skeg niche when the vessel is moving on the water.

Фиг. 9 изображает ступицу винта с фрагментом лопасти для установку на экспериментальное судно на сжатом пневмотоке, вид сверху (фото).Fig. Figure 9 shows a propeller hub with a fragment of a blade for installation on an experimental vessel using compressed pneumatic flow, top view (photo).

Фиг. 10 изображает ступицу винта, состоящую из двух половин, вид сбоку (фото).Fig. 10 shows a screw hub, consisting of two halves, side view (photo).

Быстроходное маломерное судно на сжатом пневмопотоке, представленное как экспериментального судна выполнения на чертежах не является ограничивающим, оно служит лишь для демонстрации основных принципов данного технического решения, объем которого определяется формулой изобретения.The high-speed small vessel on a compressed pneumatic flow, presented as an experimental vessel in the drawings, is not limiting; it serves only to demonstrate the basic principles of this technical solution, the scope of which is determined by the claims.

Предлагаемое изобретение представлено как легкое маломерное быстроходное судно на сжатом пневмопотоке. Судно содержит несущую платформу, на которой в носовой части в нише корпуса закреплен соосный импеллер 1 в закрытом аэродинамическом корпусе 2. Кабина управления, двигательный отсек и трансмиссионный отсек, соединяющий вал соосного импеллера (не показаны для упрощения).The proposed invention is presented as a light, small, high-speed vessel using a compressed pneumatic flow. The vessel contains a supporting platform on which a coaxial impeller 1 is fixed in the bow part in a niche of the hull in a closed aerodynamic housing 2. The control cabin, the engine compartment and the transmission compartment connecting the shaft of the coaxial impeller (not shown for simplicity).

Корпус 2, в котором размещен соосный импеллер 1 имеет аэродинамическую форму, сопло которого направлено под углом 20-30° в сторону переходного закрытого расширяющегося в плане пневмоканала 3, днище его выполнено плоским и горизонтальным, расположенным выше между боковыми скегами 4, соответственно, выше опорных нижних концов скегов 4 на 25-30 см. Длина закрытого переходного пневмоканала равна (0,25-0,30)6, где 6 - длина судна по-верху, за этим переходным участком закрытого пневмокавнала 4, берет начало под днищем корпуса судна открытый пневмоканал 5, также с боков ограничиваемый (ограждающий) боковыми скегами 4 в сторону кормовой части судна. На уровне плоского прямоугольного днища пневмоканала 3 по периметру открытого пневмоканала 5 к боковым внутренним стенкам скегов 4 жестко закрепляют незамкнутой формы П-образную раму 6, выполненную из уголкового или двутаврового профиля, таким образом, чтобы на опорные выступающие ее концы с помощью крепежа закрепить оси 7 и 8 вращения с шарнирами (не показано) из двух равных подвижных пластин 9 и 10 в виде дополнительно созданного днища (что-то вроде выполненных закрылок колес шасси самолета) с возможностью вертикального их поворота вверх в сторону жесткого днища корпуса судна. Это новый неизвестный подход решения эксплуатационной надежности и мореходности судна с предложенными элементами крепления горизонтально двух поворотных плоских пластин 9 и 10, которые в работе образуют, как бы цельный в сборе дополнительное днище, размещенное в полости открытого пневмоканала 5 (разделяют пневмоканал на верхнюю и нижнюю части) в движении скоростного судна на сжатом пневмопотоке со своей схемой управления с рулевыми устройствами с поворотными вертикальными щитками. Таким образом, осуществляется в нижнем положении горизонтально поворотных двух равных по размеру в геометрии пластин 9 и 10, которые краями ложатся на опорные торцы незамкнутой формы П-образной рамы 6 по периметру открытого пневмоканала 5, и которые ложатся в одной плановой горизонтальной плоскости с прямоугольным днищем закрытого переходного участка напорного пневмоканала 3. Выступающие опорные концы (торцы) П-образной рамы 6 фиксируют нижнее положение двух пластин 9 и 10 в виде цельного дополнительно днища, также расположенного по высоте на 25-30 см выше опорных концов ограждающих боковых скегов 3 в сторону кормы судна. Поворот одновременно (синхронно) двух пластин 9 и 10 вверх (в сторону жесткого днища корпуса судна) обеспечивается за счет вращения осей 7 и 8 с шарнирами в крепежном соединении жестко к выступающим опорным концам (торцам) незамкнутой формы П-образной рамы 6, оси которых через шарнир соединения (не показано) связаны с винтовыми подъемными устройствами 11 и 12 в виде вертикальных жестких винтовых тяг, верхние концы, которых связаны с мотор-редукторами (не показано для упрощения) сверху на палубе высотного положения.The housing 2, in which the coaxial impeller 1 is located, has an aerodynamic shape, the nozzle of which is directed at an angle of 20-30° towards the transitional closed pneumatic channel 3, expanding in plan, its bottom is made flat and horizontal, located higher between the side skegs 4, respectively, above the supporting ones the lower ends of the skegs 4 by 25-30 cm. The length of the closed transitional pneumatic channel is equal to (0.25-0.30)6, where 6 is the length of the vessel at the top, beyond this transitional section of the closed pneumatic channel 4, which originates under the bottom of the vessel's hull, open pneumatic channel 5, also laterally limited (enclosing) by side skegs 4 towards the stern of the vessel. At the level of the flat rectangular bottom of the pneumatic channel 3, along the perimeter of the open pneumatic channel 5, an open-shaped U-shaped frame 6, made of an angle or I-beam profile, is rigidly fixed to the side inner walls of the skegs 4, so that the axes 7 are secured to its supporting protruding ends using fasteners. and 8 rotation with hinges (not shown) from two equal movable plates 9 and 10 in the form of an additionally created bottom (something like the flaps of the wheels of an aircraft landing gear) with the possibility of their vertical rotation upward towards the rigid bottom of the ship's hull. This is a new unknown approach to solving the operational reliability and seaworthiness of a vessel with the proposed fastening elements horizontally of two rotating flat plates 9 and 10, which in operation form, as if integrally assembled, an additional bottom located in the cavity of the open pneumatic channel 5 (dividing the pneumatic channel into upper and lower parts ) in the movement of a high-speed vessel on a compressed pneumatic flow with its own control circuit with steering devices with rotating vertical flaps. Thus, in the lower position, horizontally rotating two plates 9 and 10 of equal size in geometry are carried out, whose edges lie on the supporting ends of the open-shaped U-shaped frame 6 along the perimeter of the open pneumatic channel 5, and which lie in the same planned horizontal plane with a rectangular bottom closed transition section of the pressure pneumatic channel 3. The protruding support ends (ends) of the U-shaped frame 6 fix the lower position of the two plates 9 and 10 in the form of an additional solid bottom, also located in height 25-30 cm above the support ends of the enclosing side skegs 3 to the side stern of the ship. Rotation of two plates 9 and 10 simultaneously (synchronously) upward (towards the hard bottom of the ship's hull) is ensured by the rotation of axes 7 and 8 with hinges in a fastening connection rigidly to the protruding support ends (ends) of the open-ended U-shaped frame 6, the axes of which through a hinge joint (not shown) they are connected to screw lifting devices 11 and 12 in the form of vertical rigid screw rods, the upper ends of which are connected to gear motors (not shown for simplicity) from above on the high-altitude deck.

Мотор-редуктора расположены сверху на палубе судна и через прямые тяги 13 и 14 приводятся в действие по команде из кабины управления экипажа 15.The gearmotor is located on top of the ship's deck and, through direct rods 13 and 14, is activated by command from the crew control cabin 15.

Для уменьшения потерь давления воздуха под днищем со стороны открытого пневмоканала 5 и сохранения в движении сжатого воздуха по всей длине в сторону кормовой части судна, воздушная масса, которая поступает от соосного импеллера 1 через переходной закрытый участок пневмоканала 3, в плане устройства. Пластины 9 и 10 располагают горизонтально в прямоугольном сечении по периметру открытого пневмоканала 5, разделяя его на верхнюю и нижнюю части, изолировано друг от друга в движении судна. В результате получено упрощение конфигурации в его геометрии по форме в отличие от известных устройств для создания дополнительного цельного днища в виде двух равных поворотных пластин 9 и 10 с образованием в верхней части единого воздушного напорного канала в сторону кормовой части судна. Соответственно, плавный переход сжатого воздуха из переходного участка закрытого пневмоканала 3 в сторону образованного дополнительно закрытого пневмоканала, размещенного в открытом пневмоканале 5, оканчивается в конце кормы с рулевыми устройствами (назначение которых будет описано ниже по тексту описания), т.е. как бы образует второе сопло в сторону рулевых устройств. Таким образом, происходит учет максимального сокращения потерь давления при разделении открытого пневмоканала 5 на две обособленные друг от друга части (верхнюю и нижнюю), верхняя закрытая часть образует потоку воздуха высокие энергетические качества, сохраняя давление в сторону кормовой части судна. Эта форма расположения дополнительного днища, уложенная на выступающие опорные концы незамкнутой формы П-образной рамы 6, получает наибольшее практическое распространение для таких легких судов, их надежности и мореходности, как на тихой воде, так и на волнении. При конструировании дополнительного днища из двух равных поворотных пластин 9 и 10 по вертикали перемещения в сторону жесткого основного днища корпуса судна, большое значение имеет правильное геометрическое определение, т.е. определение их длины и ширины в полости открытого пневмоканала 5, что оказывает существенное влияние на движение скоростного судна на воде. При испытании экспериментально было установлено, что длина переходного закрытого участка пневмоканала равна , где - длина корпус судна, а сопло корпуса 2 в котором расположен соосный импеллер расположено под углом наклона 20-30° в сторону прямоугольного днища закрытого пневмоканала 3.To reduce the loss of air pressure under the bottom from the side of the open pneumatic channel 5 and maintain the movement of compressed air along the entire length towards the stern of the vessel, the air mass that comes from the coaxial impeller 1 through the transitional closed section of the pneumatic channel 3, in terms of the device. Plates 9 and 10 are placed horizontally in a rectangular section along the perimeter of the open pneumatic channel 5, dividing it into upper and lower parts, isolated from each other during the movement of the vessel. The result is a simplification of the configuration in its geometry in shape, in contrast to the known devices for creating an additional solid bottom in the form of two equal rotary plates 9 and 10 with the formation in the upper part of a single air pressure channel towards the stern of the vessel. Accordingly, the smooth transition of compressed air from the transition section of the closed pneumatic channel 3 towards the additionally formed closed pneumatic channel located in the open pneumatic channel 5 ends at the end of the stern with steering devices (the purpose of which will be described below in the text of the description), i.e. as if it forms a second nozzle towards the steering devices. Thus, the maximum reduction in pressure losses is taken into account when the open pneumatic channel 5 is divided into two parts separated from each other (upper and lower), the upper closed part provides the air flow with high energy qualities, maintaining pressure towards the stern of the vessel. This form of arrangement of the additional bottom, laid on the protruding support ends of the open-ended U-shaped frame 6, is most widely used in practice for such light vessels, their reliability and seaworthiness, both in calm waters and in rough waters. When constructing an additional bottom from two equal rotary plates 9 and 10 for vertical movement towards the rigid main bottom of the ship's hull, the correct geometric definition is of great importance, i.e. determining their length and width in the cavity of the open pneumatic channel 5, which has a significant impact on the movement of a high-speed vessel on the water. During testing, it was experimentally established that the length of the transitional closed section of the pneumatic channel is equal to , Where - the length of the ship's hull, and the nozzle of the hull 2 in which the coaxial impeller is located is located at an inclination angle of 20-30° towards the rectangular bottom of the closed pneumatic channel 3.

Для облегчения отрыва судна в движении по воде или на мелководных участках на воде, мокрого снега, болота, снижения потерь мощности двигателя, обе плоские горизонтальные пластины 9 и 10 выполнены отверстиями 18 и 17 перфорации, сверху которых закрепляют изогнутые пластины (не показаны), выполненные в виде оребрения их, в горизонтальной плоскости, расположенных в нижнем горизонтальном положении, и с помощью вертикальных тяг меняют их высотное положение под жестким днищем корпуса судна, т.е. меняют геометрические параметры в пространстве открытого пневмоканала 5, горизонтальные плоские пластины 9 и 10 которые одними концами с горизонтальной осью вращения 7 и 8 с подшипниками закреплены крепежными устройствами (хомутами) (не показано) к плоски выступающих опорных концов (торцов) незамкнутой формы П-образной рамы 6. При этом винтовые тяги 11 и 12 сверху на палубе связаны с мотор-редукторами (не показано), последние связаны прямыми тягами 13 и 14 с управлением из кабины экипажа 15, соответственно, с работой двигателя внутреннего сгорания (не показан) через редуктор с трансмиссией соединения.To facilitate lifting off of the vessel while moving on water or in shallow areas on water, wet snow, swamps, and reducing engine power losses, both flat horizontal plates 9 and 10 are made with perforation holes 18 and 17, on top of which curved plates (not shown) are fixed in the form of fins, in a horizontal plane, located in the lower horizontal position, and with the help of vertical rods they change their height position under the rigid bottom of the ship’s hull, i.e. change the geometric parameters in the space of the open pneumatic channel 5, horizontal flat plates 9 and 10, which at one end with the horizontal axis of rotation 7 and 8 with bearings are fixed with fastening devices (clamps) (not shown) to the flat protruding support ends (ends) of an open U-shape frame 6. In this case, screw rods 11 and 12 on top of the deck are connected to geared motors (not shown), the latter are connected by direct rods 13 and 14 to control from the cockpit 15, respectively, to the operation of an internal combustion engine (not shown) through a gearbox with transmission connection.

Составное жесткое днище, выполненное из двух равных геометрических размеров пластин 9 и 10, может иметь выраженное как одно цельное жесткое днище при укладки их одновременно (синхронно) на опорные выступающие концы незамкнутой формы П-образной рамы 2 в пространстве открытого пневмоканала 5. Опытный образец показал, что размещение дополнительного жесткого днища в пространстве открытого пневмоканала со стороны и, в продолжение закрытого участка пневмоканала 3 с прямоугольным днищем на одном уровне в сторону кормовой части судна, а это позволяет повысить в созданном закрытом прямоугольной формы в плане пневмоканала давление воздуха с оптимальной длиной его и, в сечении следует ожидать приемлемое одинаковое давление воздуха. Степень потерь на сопротивление о воду будет отсутствовать, и только будут учитываться потери на сопротивление его стенок и, следовательно, в кормовой части судна выход сжатого воздуха будет сохранен для прохода в канале между воздушными щитками рулевого устройства, согласно их вертикального расположения, наличие которого обусловлено конструктивным новым расположением, о чем ниже будет более подробно описано.A composite rigid bottom, made of two equal geometric dimensions of plates 9 and 10, can be expressed as one solid rigid bottom when they are laid simultaneously (synchronously) on the supporting protruding ends of the open form of the U-shaped frame 2 in the space of the open pneumatic channel 5. The prototype showed , that the placement of an additional rigid bottom in the space of the open pneumatic channel from the side and, in continuation of the closed section of the pneumatic channel 3 with a rectangular bottom at the same level towards the stern of the vessel, and this makes it possible to increase the air pressure in the created closed rectangular in terms of the pneumatic channel with its optimal length and, an acceptable uniform air pressure should be expected across the section. The degree of loss due to resistance to water will be absent, and only losses due to the resistance of its walls will be taken into account and, therefore, in the aft part of the vessel, the compressed air outlet will be saved for passage in the channel between the air flaps of the steering device, according to their vertical location, the presence of which is determined by the design new location, which will be described in more detail below.

Пример. Опытный образец судна изготовлен из материала пенопласта и стеклоткани. Общая длина судна равна 4 м, ширина 2 м. Днище закрытого переходного участка пневмоканала составило 1 м, а днище открытого пневмоканала равно 2 м. Уголок незамкнутой формы П-образной рамы составил 45×45 мм из металла. Винт соосного импеллера AVS-PROP выполнен как авиационный и, выполнен, как экспериментальный, который использован в качестве движителя. Диаметр ВВ - 1212 мм, масса ВВ - 50 кг, максимально допустимая частота вращения ВВ - 2650 об/мин., момент инерции - не более 6000 кгсм2, радиальное биение - не более 2 мм, осевое биение - не более 2,5 мм, ступица изготовлена в сборе (фиг.9 и 10), предварительный назначенный ресурс - 350 летных часов. Большое центральное отверстие ступицы - 47 мм, малое центральное отверстие - 25,4 мм и, ступица состоит из двух одинаковых сборных частей. Лопасти винта устанавливают с помощью угломерной линейки с выставлением рекомендуемого угла по лимбу, затем фиксируют болтом с гайкой. Собранный винт с помощью шести болтов Μ 8 устанавливают и соединяют с редуктором двигателя. Настройка ВВ производится по частоте вращения коленчатого вала двигателя. Винт может эксплуатироваться при температуре воздуха окружающей среды от - 25 до +45С. Лопасти выполнены из специального жесткого пластика (белого). Винты изготовлены для правого и левого вращения. Двигатель от 50 до 150 л.с. Стоимость в настоящее время (экспериментального) одного винта с 12 лопастями в сборе составила около 100 тыс. руб. Завод ООО «Авиаспектр-плюс», Самарская обл.Example. The prototype of the vessel is made of polystyrene foam and fiberglass. The total length of the vessel is 4 m, width 2 m. The bottom of the closed transition section of the pneumatic channel was 1 m, and the bottom of the open pneumatic channel was 2 m. The open-shaped corner of the U-shaped frame was 45x45 mm made of metal. The propeller of the coaxial impeller AVS-PROP is made as an aircraft one and is made as an experimental one, which is used as a propulsion device. Explosive diameter - 1212 mm, explosive weight - 50 kg, maximum permissible explosive rotation speed - 2650 rpm, moment of inertia - no more than 6000 kgcm 2 , radial runout - no more than 2 mm, axial runout - no more than 2.5 mm , the hub is assembled (Figs. 9 and 10), the preliminary assigned resource is 350 flight hours. The large central hole of the hub is 47 mm, the small central hole is 25.4 mm and the hub consists of two identical prefabricated parts. The propeller blades are installed using a goniometer ruler with the recommended angle set on the dial, then fixed with a bolt and nut. The assembled propeller is installed using six Μ 8 bolts and connected to the engine gearbox. The propeller is adjusted according to the engine crankshaft rotation speed. The propeller can be operated at ambient temperatures from -25 to +45C. The blades are made of special hard plastic (white). The screws are made for right and left rotation. Engine from 50 to 150 hp The current cost of an (experimental) propeller with 12 assembled blades is about 100 thousand rubles. Plant LLC Aviaspectr-plus, Samara region.

Следует отметить, что возможны варианты изменения геометрической положения поворотных пластин 9 и 10 при вращении их вверх в сторону жесткого днища корпуса судна (открытого пневмоканала), свободные концы, которых могут упираться в свод жесткого днища корпуса. В этих вариантах выполнения сжатый поток будет соприкасаться с опорной поверхностью воды открытого пневмоканала 5, ограниченного боковыми скегами 4 (например, обеспечит овальную форму днища в сторону верхнего жесткого днища корпуса судна в данном пространстве по длине открытого пневмоканала 5 в сторону кормовой части судна.It should be noted that there are possible options for changing the geometric position of the rotary plates 9 and 10 when rotating them upward towards the hard bottom of the ship's hull (open pneumatic channel), the free ends of which can rest against the arch of the hard bottom of the hull. In these embodiments, the compressed flow will come into contact with the supporting surface of the water of the open pneumatic channel 5, limited by the side skegs 4 (for example, it will provide an oval shape of the bottom towards the upper rigid bottom of the vessel's hull in a given space along the length of the open pneumatic channel 5 towards the stern of the vessel.

Однако следует отметить, что воздушная подушка создается в основном путем нагнетания воздуха из переходного закрытого участка пневмоканала 3 в сторону укладки плоских горизонтальных пластин 9 и 10 на опорные выступающие концы незамкнутой формы П-образной рамы 6. В горизонтальной форме пластин выполнены в шахматном порядке отверстия 16 и 17, которые сверху имеют закрепленные изогнутые пластины в виде оребрения (не показано), причем верхние концы их направлены навстречу движения воздуха, при этом получаем одно цельное дополнительно днище, выполненное из двух равных геометрических размеров пластин 9 и 10. Сам образованный дополнительный пневмоканал выполняет роль дополнительного сопла в сторону кормовой части судна. Фактически, созданный дополнительно закрытый пневмоканал в пространстве открытого пневмоканала с определенными геометрическими параметрами и соотношением к закрытому переходному участку пневмоканала по длине под днищем судна будет подавать сжатый воздух необходимый с рабочим давлением в сторону кормы с закрепленной системой рулей (поворотных щитков), и потери сопротивления минимальные, а в сечении следует ожидать приемлемое распределение давлений по длине и ширине. В инженерных расчетах весьма важно правильно с помощью простых зависимостей определить оптимальные основные геометрические размеры, отвечающие заданным условиям работы быстроходного маломерного судна на сжатом пневмопотоке при создании давления движителем (соосным импеллером) с конкретным двигателем соединения.However, it should be noted that the air cushion is created mainly by pumping air from the transitional closed section of the pneumatic channel 3 in the direction of laying flat horizontal plates 9 and 10 on the supporting protruding ends of the open form of the U-shaped frame 6. In the horizontal form of the plates, holes 16 are made in a checkerboard pattern and 17, which have fixed curved plates in the form of fins on top (not shown), and their upper ends are directed towards the movement of air, in this case we obtain one integral additional bottom, made of two equal geometric dimensions of plates 9 and 10. The formed additional pneumatic channel itself performs the role of an additional nozzle towards the stern of the vessel. In fact, an additional closed pneumatic channel created in the space of an open pneumatic channel with certain geometric parameters and the ratio to the closed transition section of the pneumatic channel along the length under the bottom of the vessel will supply the necessary compressed air with operating pressure towards the stern with a fixed system of rudders (rotary flaps), and resistance losses are minimal , and in the cross section one should expect an acceptable pressure distribution along the length and width. In engineering calculations, it is very important to correctly determine, using simple dependencies, the optimal basic geometric dimensions that meet the given operating conditions of a high-speed small vessel on a compressed pneumatic flow when pressure is created by the propulsion unit (coaxial impeller) with a specific motor connection.

Отверстия 16 и 17 перфорации с изогнутыми сверху пластинами с захватом части воздуха в сторону смоченной опорной поверхности воды определятся расчетным путем, исходя из заданной скорости движения, соответственно, динамической подъемной силы, возникающей в результате над водной поверхностью воды под днищем под определенным углом атаки (ходовой дифферент). Проекция смоченной поверхности на созданное дополнительное днище из двух одинаковых жестких уложенных горизонтально пластин 9 и 10 зависит при глиссировании судна. Сечение отверстий 16 и 17 зависит от характеристик возможности подачи в целом сжатого воздуха от соосного импеллера 1 и мощности установленного двигателя, размера корпуса указанных в руководстве по эксплуатации двигателя. При этом в зависимости от условий движения судна, воздушная подушка создается снизу над опорной поверхностью воды путем нагнетания из отверстий 16 и 17 воздуха в зону под днище пластин 9 и 10, огражденное боковыми скегами 4.Perforation holes 16 and 17 with plates curved at the top with the capture of part of the air towards the wetted supporting surface of the water are determined by calculation, based on a given speed of movement, respectively, the dynamic lifting force resulting from above the water surface of the water under the bottom at a certain angle of attack (propulsion trim). The projection of the wetted surface onto the additional bottom created from two identical rigid horizontally laid plates 9 and 10 depends on the planing of the vessel. The cross-section of holes 16 and 17 depends on the characteristics of the possibility of supplying compressed air as a whole from the coaxial impeller 1 and the power of the installed engine, the housing size specified in the engine operating manual. In this case, depending on the moving conditions of the vessel, an air cushion is created from below above the supporting surface of the water by pumping air from holes 16 and 17 into the area under the bottom of plates 9 and 10, fenced with side skegs 4.

В конце кормовой части судна на сжатом пневмопотоке закреплены расположенные в вертикальной плоскости система рулевых устройств в виде щитков воздушных 18 и 19, а также водных щитков 20 и 21, последние расположены ниже горизонтальных плоских уложенных пластин 9 и 10, причем система всех щитков имеет одно общее рулевое устройство 22 и 23.At the end of the aft part of the vessel, a system of steering devices located in a vertical plane in the form of air flaps 18 and 19, as well as water flaps 20 and 21, are fixed to a compressed pneumatic flow, the latter are located below the horizontal flat laid plates 9 and 10, and the system of all flaps has one thing in common steering device 22 and 23.

Кроме того, рулевые устройства могут выполнять в случае необходимости торможения судна в движении вплоть до его остановки при отключенном соосного импеллера связанного через редуктор или трансмиссию с двигателем внутреннего сгорания.In addition, steering devices can perform, if necessary, braking a vessel in motion until it stops when the coaxial impeller connected through a gearbox or transmission with an internal combustion engine is turned off.

Оси вращения рулей 22 и 23 соединены сверху на палубе с регулируемыми тягами 24 и 25, соединения в одном узле 26 для соединения с общей тягой управления экипажа (аналогично рулю автомобиля).The axes of rotation of the rudders 22 and 23 are connected from above on the deck with adjustable rods 24 and 25, connections in one unit 26 for connection with the general control rod of the crew (similar to the steering wheel of a car).

Плавучесть, устойчивость и безопасность движения скоростного судна на сжатом пневмопотоке на воде обеспечивается при помощи пояса 27 безопасности с боков судна из отдельных резинотканных ил надувных или заполненных упругим материалом.The buoyancy, stability and safety of movement of a high-speed vessel on a compressed pneumatic flow on water is ensured with the help of a safety belt 27 on the sides of the vessel made of separate rubber-woven silts, inflatable or filled with elastic material.

Нижнее основание опорных концов скегов 4 предусматривает установку элементов продольных в высотном положении, например, в нише опорные колесные шасси 28 не менее трех по длине с каждой стороны снизу скегов с гидроцилиндрами 29 - это позволяет обеспечить высокую проходимость судна в движении дополнительно при выходе из воды на берег, на подъемах и косогорах по суше, при транспортировке судно легко перемещается на платформу погрузчика транспортного средства (автомобиль с наклонной платформой - эвакуатор). Такие опорные колесные шасси 28 не требуют больших геометрических размеров, легко могут укладываться в нишу в движении судна на воде или на мелководной воде (сто-то в виде опорных колес шасси самолета при взлете с аэродрома и в полете).The lower base of the supporting ends of the skegs 4 provides for the installation of longitudinal elements in a high-altitude position, for example, in a niche, the supporting wheeled chassis 28 are at least three in length on each side from the bottom of the skegs with hydraulic cylinders 29 - this allows for high maneuverability of the vessel in motion, additionally when leaving the water on shore, on slopes and slopes on land; during transportation, the vessel can easily be moved onto the platform of a vehicle loader (a vehicle with an inclined platform - a tow truck). Such support wheeled chassis 28 do not require large geometric dimensions; they can easily fit into a niche in the movement of a vessel on water or in shallow water (one hundred in the form of support wheels of an aircraft landing gear during takeoff from an airfield and in flight).

Закрепленный в кормовой части корпуса судна горизонтальный потоконаправляющий элемент, выполненный из П-образного козырька 30 с углом наклона 20…30° сзади кормы судна, по длине равным расстоянию, чтобы сверху перекрывать рулевые устройства 22 и 23 с системой вертикальных воздушных поворотных щитков 18 и 19, а также вертикальных водных щитков 20 и 21, закрепленных в одном параллельном вертикальном направлении, создают условия более надежной эксплуатации такого судна в движении, когда верхние щитки 18 и 19 связаны с созданным дополнительно закрытым пневмоканалом, заполняемого сжатым воздухом по длине под основным днищем корпуса судна в сторону кормы, а нижние щитки 20 и 21 расположены в толще воды и ниже днища выполненного из двух равных горизонтально уложенных на опорные концы П-образной рамы 6, т.е. независимо друг от друга в высотном управления судна в целом. Кроме того, имеет место поворота судна в любую сторону, при одновременной системы работы рулевых устройств, а устройство наклонного П-образного козырька со стороны кормы устраняет вверх брызги и фонтаны, прижимая воздушную реактивную струю вниз с выходом между ними газоводяного потока в атмосферу, тем самым дополнительно увеличивая скорость движения судна, когда такой сжатый смешанный поток выходит в атмосферу, соответственно, происходит отталкивания от плотной атмосферы.A horizontal flow-directing element fixed in the aft part of the vessel's hull is made of a U-shaped canopy 30 with an angle of inclination of 20...30° behind the stern of the vessel, in length equal to the distance in order to overlap the steering devices 22 and 23 from above with a system of vertical air rotary flaps 18 and 19 , as well as vertical water flaps 20 and 21, fixed in one parallel vertical direction, create conditions for more reliable operation of such a vessel in motion, when the upper flaps 18 and 19 are connected to an additionally created closed pneumatic channel, filled with compressed air along the length under the main bottom of the ship's hull towards the stern, and the lower flaps 20 and 21 are located in the water column and below the bottom made of two equal U-shaped frames 6 laid horizontally on the supporting ends, i.e. independently of each other in the high-altitude control of the vessel as a whole. In addition, the vessel can be turned in any direction, with the simultaneous operation of the steering devices, and the device of an inclined U-shaped canopy on the stern side eliminates splashes and fountains upward, pressing the jet air stream down with the release of the gas-water flow between them into the atmosphere, thereby additionally increasing the speed of the vessel, when such a compressed mixed flow enters the atmosphere, accordingly, repulsion from the dense atmosphere occurs.

Для повышения надежности работы соосного импеллера 1 и от его поломок лопастей, предусмотрена защитная решетка 30, которая может быть изготовлена из любого жесткого материала с ячейками 25×25 мм в поперечном сечении (в основном предпочтение отдается композитным материалам).To increase the reliability of the operation of the coaxial impeller 1 and from damage to its blades, a protective grille 30 is provided, which can be made of any rigid material with cells 25×25 mm in cross section (mainly preference is given to composite materials).

Для увеличения запаса плавучести, снижения веса, в герметичных отсеках обшивки и перегородках корпуса судна установлены пенопластовые блоки (не показано).To increase the buoyancy reserve and reduce weight, foam blocks (not shown) are installed in the sealed compartments of the hull and partitions of the ship's hull.

Кроме того, пакеты виброизоляционных элементов кабины и пассажиров могут быть выполнены либо цельными, либо состоящими из элементов (на чертеже не показано для упрощения), вписанных в контур каркаса кабины и пассажиров в целом. При этом стенки пакетов могут быть выполнены из конструкционных материалов, с нанесением на ее поверхности с одной или двух сторон слоя мягкого вибродемпфирующего материала, например, типа ВД-17, или материала типа «Герлен-Д» в соотношение между толщиной облицовки и вибрирующего покрытия лежит в оптимальном интервале - 1: (2,5…3,5).In addition, packages of vibration-isolating elements for the cabin and passengers can be made either solid or consisting of elements (not shown in the drawing for simplicity) inscribed in the contour of the frame of the cabin and passengers as a whole. In this case, the walls of the bags can be made of structural materials, with a layer of soft vibration-damping material, for example, type VD-17, or material like “Gerlen-D” applied to its surface on one or both sides; the ratio between the thickness of the lining and the vibrating coating lies in the optimal range - 1: (2.5…3.5).

Звукопоглощающий материал звуковибротеплоизооляционных элементов выполнен в виде плиты из минеральной ваты на базальтовой основе типа «Rockwool", или минеральной ваты типа «URSA», или базальтовой ваты типа П-75, или стекловаты с облицовкой стекловолокном, или вспенноного полимера или полипропилена, причем звукопоглощающий элемент по всей своей поверхности облицован акустическим прозрачным материалом, например, стеклотканью типа 33-100 или полимером типа «Поведен». Звукопоглощающий материал также может быть выполнен из жесткого пористого шумопоглощающегося материала, например, пеноалюминия или металлокерамики, или металлопоролона, или камня - ракушечника (на чертеже не показано).The sound-absorbing material of the sound and heat-insulating elements is made in the form of a slab of mineral wool on a basalt base of the “Rockwool” type, or mineral wool of the “URSA” type, or basalt wool of the P-75 type, or glass wool lined with fiberglass, or foamed polymer or polypropylene, and the sound-absorbing element over its entire surface is lined with an acoustic transparent material, for example, fiberglass type 33-100 or polymer type “Poveden.” The sound-absorbing material can also be made of hard porous sound-absorbing material, for example, aluminum foam or metal ceramics, or metal foam rubber, or shell rock (on not shown in the drawing).

Совместная работа подвижных в вертикальной плоскости плоских пластин 9 и 10, которые ложатся в нижнем своем положении на опорные выступающие концы стенок незамкнутой формы П-образной рамы 6 по периметру открытого пневмоканала 5, ограничивающего боковыми скегами 4, связаны с помощью использования вертикальных винтовых тяг 11 и 12 с мотор-редукторами подъема (не показано) сверху на палубе судна, с целью обеспечения создания высокой скорости проходимости судна на сжатом пневмопотоке в зависимости от среды, например, на воде, на мелководье воды, на суше.The joint work of flat plates 9 and 10 movable in a vertical plane, which lie in their lower position on the supporting protruding ends of the walls of the open-ended U-shaped frame 6 along the perimeter of the open pneumatic channel 5, bounded by the side skegs 4, are connected using vertical screw rods 11 and 12 with lifting gear motors (not shown) from above on the deck of the vessel, in order to ensure the creation of a high speed of passage of the vessel on a compressed pneumatic flow, depending on the environment, for example, on water, in shallow water, on land.

Под днищем судна, фактически имеем воздушную подушку при наличии в плоских горизонтальных пластинах 9 и 10 отверстий 16 и 17 снабженных сверху их загнутыми пластинами (не показано) навстречу прохождения воздуха, т.е. образуется снизу устойчивую форму мелкодисперсного воздушно-капельного слоя и эффективного воздушного слоя под днищем «смазкой» до конца кормы судна, при глиссировании судна (катера), что отсутствует в известных аналогах, при контакте с опорной поверхностью воды, в результате дополнительно созданного закрытого пневмоканала (дополнительное сопло) в пространстве открытого пневмоканала.Under the bottom of the vessel, we actually have an air cushion if there are holes 16 and 17 in the flat horizontal plates 9 and 10, equipped with curved plates on top (not shown) towards the passage of air, i.e. a stable form of a finely dispersed air-droplet layer and an effective air layer under the bottom of the “lubricant” is formed from below to the end of the stern of the vessel, when planing the vessel (boat), which is absent in known analogues, upon contact with the supporting surface of the water, as a result of an additionally created closed pneumatic channel ( additional nozzle) in the space of the open pneumatic channel.

Днище создано из двух плоских горизонтальных пластин в поперечном сечении с выполнением отверстий с оребрением сверху этих пластин 9 и 10 позволяют, выводит воздух под днище, расположенных за окончанием переходного закрытого участка пневмоканала с созданием существенной тяги судна. Форма геометрии вращающихся двух пластин на оси с шарнирами, позволяет менять и форму геометрии в открытом пневмоканале под основным жестким днищем корпуса судна с ограждающими боковыми скегами 4.The bottom is made of two flat horizontal plates in cross section with holes made with fins on top of these plates 9 and 10, which allow air to be removed under the bottom, located behind the end of the transitional closed section of the pneumatic channel to create significant thrust of the vessel. The shape of the geometry of two rotating plates on an axis with hinges allows you to change the shape of the geometry in the open pneumatic channel under the main rigid bottom of the vessel hull with enclosing side skegs 4.

Важно отметить, что конструирование на каждом рулевом устройстве 22 и 23 является также новым решением, в частности системы крепления по высоте двух поворотных щитков сзади кормы судна: одни щитки 18 и 19 являются воздушными управления потоком воздуха, проходящего вновь созданного закрытого пневмоканала, а другие щитки 20 и 21 расположены в толще потока, и ниже днища дополнительно образованного Двумя одинаковыми в геометрии размерами плоскими пластинами 9 и 10 при укладке их на опорные выступающие концы стенок незамкнутой формы П-образной рамы 6. При этом наличие рулевых устройств 22 и 23 обеспечивает надежный поворот судна в эксплуатации на любой угол судна в движении на воде, на мелководной воде, на болоте, на суше, а также возможность быстрой тормозной силы до полной остановки судна при отключенном двигателе с соосным импеллером.It is important to note that the design on each steering device 22 and 23 is also a new solution, in particular the height mounting system of two rotary flaps behind the stern of the vessel: some flaps 18 and 19 are air controls for the air flow passing through the newly created closed pneumatic channel, and the other flaps 20 and 21 are located in the thickness of the flow, and below the bottom additionally formed by two identically sized flat plates 9 and 10 in geometry when they are laid on the supporting protruding ends of the walls of the open-ended U-shaped frame 6. At the same time, the presence of steering devices 22 and 23 ensures reliable rotation of the vessel in operation at any angle of the vessel in motion on water, in shallow water, in a swamp, on land, as well as the possibility of rapid braking force until the vessel comes to a complete stop when the engine with a coaxial impeller is turned off.

Специалистам в данной области техники, очевидно, будет понятно важность выполняемой функции и назначения данных элементов для надежной эксплуатации быстроходного маломерного судна на сжатом пневмопотоке, которое определено приложенной формулой изобретения с целью обеспечения движения судна в зависимости от среды движения на воде или на суше со сложной пересеченной местностью. Таким образом, судно на сжатом пневмопотоке может преодолевать маршруты по слабонесущим опорным поверхностям, включая рыхлый снег, участки с тонким битым льдом или на открытой воде. К примеру - освоение человеком из наиболее перспективных регионов на планете - это Артика одним из наименее освоенным человеком, а для этого нужна надежное простое конструктивное судно. При этом можно отметить, что известны малогабаритные водоизмещающие плавсредства в число которые входят водные мотоциклы-гидроциклоны. Гидроциклоны обычно имеют длину до трех метров и грузоподъемностью до 300 килограммов, могут развивать скорость до 150 км/ч., т.е. необходимо повышать эффективность маломерного судна на сжатом пневмопотоке в простоте конструирования.Specialists in this field of technology will obviously understand the importance of the function performed and the purpose of these elements for the reliable operation of a high-speed small vessel on a compressed pneumatic flow, which is defined by the attached claims in order to ensure the movement of the vessel depending on the traffic environment on water or on land with complex rough terrain terrain. Thus, a vessel on a compressed pneumatic flow can navigate routes on weak supporting surfaces, including loose snow, areas with thin broken ice or in open water. For example, the development by man of the most promising regions on the planet is Artik, one of the least developed by man, and for this a reliable, simple structural vessel is needed. It can be noted that small-sized displacement watercraft are known, including jet skis-hydrocyclones. Hydrocyclones usually have a length of up to three meters and a load capacity of up to 300 kilograms, and can reach speeds of up to 150 km/h, i.e. it is necessary to increase the efficiency of a small vessel on a compressed pneumatic flow in terms of simplicity of design.

Судно может быть выполнено одноместным и многоместном варианте. Оно может иметь управление программное или дистанционно по радиосигналам через систему радиосвязи (не показано для упрощения), которая также может быть задействована для передачи аудио, видео и иной информации в режиме реального времени от приборного технологического модуля с инфракрасной подсветкой (не показано).The vessel can be made in single and multi-seat versions. It may be controlled programmatically or remotely via radio signals via a radio communication system (not shown for simplicity), which can also be used to transmit audio, video and other information in real time from an infrared illuminated instrumentation technology module (not shown).

Эксплуатация быстроходного маломерного судна на сжатом пневмопотоке осуществляется следующим образом.The operation of a high-speed small vessel on a compressed pneumatic flow is carried out as follows.

Запускается двигатель внутреннего сгорания, включается соосный импеллер 1, при этом обе плоские горизонтальные подвижные пластины 9 и 10 укладывают (ложатся) на опорные выступающие боковые стенки незамкнутой формы П-образной рамы 6 из уголкового или двутаврового профиля, образуя дополнительное цельное жесткое днище над опорной поверхностью воды в пространстве открытого пневмоканала 5, но выше нижних концов боковых скегов на 20-25 см. При движении судна на сжатом пневмопотоке, соосный импеллер 1 подает сжатый спрямленный воздух через сопло корпуса 2 под углом 20-30°, далее в расширенный переходной закрытый участок пневмоканала 3, таким образом, что воздух, расширяясь, поступает в дополнительный созданный закрытый пневмоканал, размещенные в открытом пневмоканале 5 за счет укладки горизонтально по команде из кабины экипажа на выступающие опорных концы (стенки) незамкнутой формы П-образной рамы 6 двух равных в геометрии размеров плоских прямоугольных пластин 9 и 10, которые могут при необходимости перекрыть в горизонтальной плоскости (разделить) открытый пневмоканал 5 на две части, образованное плоское днище при этом расположено на одном уровне горизонтально и, совпадает с плоским прямоугольным с днищем переходного участка закрытого пневмоканала 3, следовательно, возможность передвижения судно вперед ускорено. При этом оси 7 и 8 вращения, прикрепленные с одной стороны конца к пластинам 9 и 10 с шарнирами (не показано) скреплены крепежными элементами, например хомутами, к горизонтальной плоскости выступающих опорных концов (стенок) П-образной рамы 6, последняя жестко закреплена к внутренним стенкам боковых скегов 4. Управление поворотом пластин 9 и 10 происходит по команде из кабины экипажа. Таким образом, технологическое решение позволяет просто решить укладку плоских пластин 9 и 10 над опорной поверхностью воды в движении, но выше нижних концов скегов на 20-25 см, обеспечивая надежность эксплуатации.The internal combustion engine is started, the coaxial impeller 1 is turned on, while both flat horizontal movable plates 9 and 10 are placed (lay down) on the supporting protruding side walls of the open-shaped U-shaped frame 6 made of an angle or I-beam profile, forming an additional solid rigid bottom above the supporting surface water in the space of the open pneumatic channel 5, but above the lower ends of the side skegs by 20-25 cm. When the vessel moves on a compressed pneumatic flow, the coaxial impeller 1 supplies compressed straight air through the nozzle of the housing 2 at an angle of 20-30°, then into the expanded transition closed section pneumatic channel 3, in such a way that the air, expanding, enters an additional created closed pneumatic channel, placed in the open pneumatic channel 5 by laying horizontally on command from the cockpit on the protruding support ends (walls) of the open-ended U-shaped frame 6 of two equal in geometry sizes of flat rectangular plates 9 and 10, which can, if necessary, block in the horizontal plane (divide) the open pneumatic channel 5 into two parts, the formed flat bottom is located at the same level horizontally and coincides with the flat rectangular bottom of the transition section of the closed pneumatic channel 3, Consequently, the ability to move the ship forward is accelerated. In this case, the axes 7 and 8 of rotation, attached on one side of the end to the plates 9 and 10 with hinges (not shown), are fastened with fastening elements, for example clamps, to the horizontal plane of the protruding support ends (walls) of the U-shaped frame 6, the latter is rigidly fixed to the inner walls of the side skegs 4. The rotation of plates 9 and 10 is controlled by command from the cockpit. Thus, the technological solution makes it possible to simply lay flat plates 9 and 10 above the supporting surface of the water in motion, but 20-25 cm above the lower ends of the skegs, ensuring reliable operation.

Для создания воздушной подушки под прямоугольными горизонтально уложенными пластинами 9 и 10, они в свою очередь выполнены в шахматном порядке с отверстиями 16, 17 перфорации, которые сверху выполнены с изогнутыми пластинами, в виде оребрения, навстречу поступающему воздуху, способствуя забирания части его и, направляют вниз в сторону опорной поверхности воды, создавая устойчивую форму мелко-пузырькового газовоздушного слоя под созданным днищем, соответствующего форме смоченной поверхности днища при глиссировании судна (катера). Этот воздушный слой является эффективной «газовой смазкой» днища, снижающий гидродинамическое сопротивление за счет резкого увеличения размера предварительно поджатых воздушных пузырьков в пограничном слое под днищем в виде уложенных пластин 9 и 10 горизонтально между огражденными боковыми скегами 4, на концы П-образной рамы 6 и зафиксированной вертикальными тягами 11 и 12 с помощью применения на палубе мотор-редукторами высотного положения из управления кабины экипажа.To create an air cushion under rectangular horizontally laid plates 9 and 10, they, in turn, are made in a checkerboard pattern with perforation holes 16, 17, which are made on top with curved plates, in the form of fins, towards the incoming air, helping to take in part of it and direct down towards the supporting surface of the water, creating a stable form of a fine-bubble gas-air layer under the created bottom, corresponding to the shape of the wetted surface of the bottom when planing the vessel (boat). This air layer is an effective “gas lubricant” of the bottom, reducing hydrodynamic resistance due to a sharp increase in the size of pre-compressed air bubbles in the boundary layer under the bottom in the form of plates 9 and 10 laid horizontally between the enclosed side skegs 4, at the ends of the U-shaped frame 6 and fixed by vertical rods 11 and 12 using gear motors on the deck for the altitude position from the cockpit control.

При этом длина переходного закрытого пневмоканала с прямоугольным горизонтальным днищем, на основании эксперимента, составила (0,25-0,30)6, где 6 - длина корпуса судна в сторону сопряжения открытого пневмоканала 5.In this case, the length of the transitional closed pneumatic channel with a rectangular horizontal bottom, based on the experiment, was (0.25-0.30)6, where 6 is the length of the ship’s hull in the direction of mating the open pneumatic channel 5.

Вращение в вертикальной плоскости горизонтальных плоских пластин 9 и 10, равной геометрически размером, закрепленных одним концом с осями 7 и 8 вращения с шарнирами, обеспечивается за счет шарнирного соединения с вертикальными винтовыми тягами (подъемниками) 11 и 12, верхние концы которых расположены на палубе и соединены с реверсивными мотор-редукторами вертикального положения (не показано), и связаны прямыми тягами 13 и 14, управляемые из кабины экипажа 15.Rotation in the vertical plane of horizontal flat plates 9 and 10, geometrically equal in size, fixed at one end to the axes 7 and 8 of rotation with hinges, is ensured by a hinge connection with vertical screw rods (lifts) 11 and 12, the upper ends of which are located on the deck and connected to reversible vertical gear motors (not shown), and connected by direct rods 13 and 14, controlled from the cockpit 15.

Для обеспечения безопасности и повышения КПД соосный импеллер 1 размещен в аэродинамическом корпусе 2 и защищен спереди решеткой (не показано).To ensure safety and increase efficiency, the coaxial impeller 1 is located in the aerodynamic housing 2 and is protected at the front by a grille (not shown).

Для повышения надежности управления судна, сзади корпуса оборудовано поворотными устройствами 22 и 23 с вертикальной системой двумя закрепленными щитками на каждом устройстве: сверху - воздушными щитками 18 и 19, а снизу - водными щитками 20 и 21 направленными в одной вертикальной плоскости с креплением.To increase the reliability of control of the vessel, the rear of the hull is equipped with rotating devices 22 and 23 with a vertical system with two fixed flaps on each device: on top - air flaps 18 and 19, and on the bottom - water flaps 20 and 21 directed in the same vertical plane with the fastening.

Поворотные устройства в целом обеспечивают удержание судна, как в прямолинейном движении вперед, так и возможность поворота на заданный угол в движении или торможении при отключении двигателя с соосным импеллером до полной остановки. Поворотные воздушные щитки 18 и 19 расположены сзади напротив созданного дополнительно закрытого пневмоканала в пространстве открытого пневмоканала 5 за счет применения горизонтальных жестких пластин 9 и 10 ниже основного жесткого днища корпуса судна, и расположено дополнительное днище над опорной поверхностью воды, а щитки 20 и 21 расположены, при этом ниже и в толще воды (погружены конструктивно).Rotating devices generally ensure that the vessel is held in a straight forward motion, as well as the ability to turn at a given angle while moving or braking when the engine with a coaxial impeller is turned off until it comes to a complete stop. Rotary air flaps 18 and 19 are located at the rear opposite the created additionally closed pneumatic channel in the space of the open pneumatic channel 5 due to the use of horizontal rigid plates 9 and 10 below the main rigid bottom of the vessel hull, and an additional bottom is located above the supporting surface of the water, and flaps 20 and 21 are located, at the same time lower and in the water column (structurally immersed).

Таким образом, в целом их совместная работа в движении судна на сжатом пневмопотоке может создавать между ними в сторону рулевых устройств также канал выхода в атмосферу, а выполнение П-образного козырька 30 с углом наклона 20…30° устраняет залив палубы, завихрения воздуха на палубе.Thus, in general, their joint work in the movement of the vessel on a compressed pneumatic flow can also create a channel for escaping into the atmosphere between them towards the steering devices, and the creation of a U-shaped canopy 30 with an inclination angle of 20...30° eliminates deck flooding and air turbulence on the deck .

Минимальный дифферент и воздушная смазка позволяет судну, практически началом движения выходит на глиссирование. Эксплуатационные качества при конструировании простого судна на крейсерских скоростях движения не только на тихой воде, но и на волнении, при уменьшенной смоченной поверхности, образованного дополнительным днищем в виде жестких горизонтальных плоских пластин 9 и 10 с оребрением по всей их горизонтальной плоскости, и постоянной силовой установки уменьшают затраты воздуха при поступлении в дополнительный закрытый пневмоканал в пространстве открытого пневмоканала (под днище уходят около 2…3% воздуха), однако, при этом скорость хода суммарно имеет прирост при реализации как эффекта воздушной смазки (эффект воздушной каверны), так и сзади образованного сжатого газового потока, и водяного потока между системой двух щитков сверху и двух щитков снизу, закрепленных в одном вертикальном направлении по высоте на рулевых поворотных устройствах 22 и 23.Minimum trim and air lubrication allows the vessel to go on planing almost at the beginning of its movement. Performance characteristics when designing a simple vessel at cruising speeds not only in calm water, but also in rough water, with a reduced wetted surface formed by an additional bottom in the form of rigid horizontal flat plates 9 and 10 with fins along their entire horizontal plane, and a constant power plant reduce air consumption when entering an additional closed pneumatic channel in the space of an open pneumatic channel (about 2...3% of the air goes under the bottom), however, the overall speed increases when both the air lubrication effect (air cavity effect) and the rear formed compressed gas flow, and water flow between a system of two flaps on top and two flaps on the bottom, fixed in one vertical direction in height on steering rotary devices 22 and 23.

Следует отметить важность, что выполненное дополнительное жесткое днище из двух горизонтальных плоских пластин 9 и 10 с оребрением в пространстве открытого пневмоканала 5, но выше концов скегов на 20-25 см, может иметь воздушную смазку между ограничивающими боковыми скегами, что расширяет эксплуатационные возможности в движении судна на воде, на суше, по снегу любой плотности, льду, отмелям и перекатам, не снижая скорости, а также при наличии выпускаемых вниз из ниши опорных колес шасси 28 и возможность двигаться легко, снижая сопротивления одновременно днища судна о грунт по высоте, а также обходя препятствия в движении (этого технического решения не известно в целом).It should be noted that it is important that an additional rigid bottom made of two horizontal flat plates 9 and 10 with fins in the space of the open pneumatic channel 5, but 20-25 cm above the ends of the skegs, can have air lubrication between the limiting side skegs, which expands operational capabilities in motion vessel on water, on land, on snow of any density, ice, shallows and rifts, without reducing speed, and also in the presence of chassis 28 support wheels extended down from the niche and the ability to move easily, simultaneously reducing the resistance of the bottom of the vessel on the ground in height, and also avoiding obstacles in traffic (this technical solution is not generally known).

При выходе судна на режим глиссирования изменяется угол атаки и уменьшается сопротивление под днищем судна, так как увеличивается давления воздуха под днищем, выходящим из отверстий 16 и 17 перфорации горизонтальных пластин 9 и 10 с оребрением сверху пластин. Дополнительное днище, выполненное плоским, способствует увеличению зоны захвата пузырьками воздушного слоя под днищем, т.е. соответствует устойчивой форме смоченной поверхности судна в движении. Поддержание судна на поверхности воды также происходит при наличие, сбоку поясу безопасности 27 из отдельных резинотканных, или надувных, или заполненных упругим материалом секций вокруг судна. Это также облегчает разгон судна.When the vessel enters the planing mode, the angle of attack changes and the resistance under the bottom of the vessel decreases, as the air pressure under the bottom, emerging from the perforation holes 16 and 17 of the horizontal plates 9 and 10 with fins on top of the plates, increases. The additional bottom, made flat, helps to increase the zone of capture by bubbles of the air layer under the bottom, i.e. corresponds to the stable shape of the wetted surface of a vessel in motion. Maintaining the vessel on the surface of the water also occurs with the presence of a side safety belt 27 of separate rubber-woven, or inflatable, or sections filled with elastic material around the vessel. This also makes it easier to accelerate the ship.

При увеличении скорости движения судна скеги 4 начинают глиссировать, под действием усадка судна уменьшается, и при этом поступление воздуха под силой давления под днище судна может демпфировать удары судна о поверхность воды, что в конечном итоге приводит к значительному повышению скорости судна (катера) и повышению мореходности при сильной волне.As the speed of the vessel increases, the skegs 4 begin to plane, under the influence of the vessel's shrinkage it decreases, and at the same time the flow of air under pressure under the bottom of the vessel can dampen the impacts of the vessel on the water surface, which ultimately leads to a significant increase in the speed of the vessel (boat) and an increase seaworthiness in strong waves.

Конструктивная особенность нового судна, исходя из технического решения, дает выигрыш в скорости и топливной экономичности до 25% по сравнению с мотолодками и снегоходами и 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 design feature of the new vessel, based on the technical solution, provides a gain in speed and fuel efficiency of up to 25% compared to motorboats and snowmobiles in both power and weight, and can also be used all year round, including during ice drift and freeze-up, when use other vehicles are almost impossible.

Выход и управление колес шасси 28 осуществляют при помощи силового гидроцилиндра 29 управлением из кабины экипажа 15.The exit and control of the wheels of the chassis 28 is carried out using a power hydraulic cylinder 29 controlled from the cockpit 15.

Кроме того, для снижения энергетических затрат и повышения эффективности скоростного судна на сжатом пневмопотоке, в особенности на больших скоростях, корпус ограждения судна в передней части также имеет пояс безопасности 27, не позволяя судну зарываться носом в воду.In addition, to reduce energy costs and increase the efficiency of a high-speed vessel on a compressed pneumatic flow, especially at high speeds, the vessel's fencing body in the front part also has a safety belt 27, preventing the vessel from burying its nose in the water.

Кабина экипажа и пассажиров салона на палубе надежно утеплены, шумозащищены и могут использовать автономные солнечные батареи и максимально приспособлены для экипажа и пассажиров в условиях движения судна на сжатом пневмопотоке. Следует отметить, что такие суда могут быть востребованы настоящим временем потребления даже, как катера перехватчики и т.д. (говорят хорошо забытое старое, что указывает в настоящее время на рекламу - восстановление промышленного выпуска на подводных крыльях судна «Метеор», Нижний Новгород, РФ, не только для вутреннего рынка, но и поставка за рубеж), в котором учтены все новые достижения в данной области техники.The crew cabin and passenger compartment on deck are reliably insulated, noise-proof and can use autonomous solar panels and are maximally adapted for the crew and passengers when the ship is moving on a compressed pneumatic flow. It should be noted that such vessels may be in current demand even as interceptor boats, etc. (they say the well-forgotten old, which currently points to advertising - the restoration of industrial production of the hydrofoil ship "Meteor", Nizhny Novgorod, Russian Federation, not only for the domestic market, but also delivery abroad), which takes into account all the new achievements in this field of technology.

Технический результат решения дополнительного днища, состоящего из двух поворотных одинаковых в геометрии размеров равных горизонтальных прямоугольных пластин 9 и 10 с отверстиями перфорации и с оребрением, в настоящее время по совокупности с управлением судна оригинально, просто и обуславливает достижение поставленной цели и более высокий уровень надежности в течение всего срока эксплуатации для таких судов (катеров), благодаря хорошей сборности при простоте выполняемых работ. Опытный образец находится в изготовлении (готовность около 80%), размеры судна описаны выше подробно, а также возможность широкого внедрения в практику строительства легких судов на сжатом пневмопотоке.The technical result of the solution of the additional bottom, consisting of two rotary identical in geometry dimensions of equal horizontal rectangular plates 9 and 10 with perforation holes and fins, is now, in combination with the control of the vessel, original, simple and determines the achievement of the set goal and a higher level of reliability in throughout the entire service life for such vessels (boats), due to good prefabrication and simplicity of the work performed. The prototype is in production (about 80% complete), the dimensions of the vessel are described in detail above, as well as the possibility of widespread implementation in the practice of building light vessels using compressed air flow.

Для обеспечения управляемости судна на сжатом пневмопотоке в концевой части судна закреплены аналогично прототипу, но с улучшением системы управления судна предложенными попарно по высоте закрепленными в одном направлении щитками разного назначения функций (для воздуха и для воды одновременно) для рулевых устройств, между которыми образуется дополнительно один общий смешанный сзади газоводяной реактивный поток, состоящий из газа (воздуха) и воды в атмосферу, и прикрытый сверху наклонным П-образным козырьком.To ensure controllability of the vessel on a compressed pneumatic flow, in the end part of the vessel they are fixed similarly to the prototype, but with an improvement in the control system of the vessel, proposed in pairs in height, mounted in one direction by panels of different functions (for air and for water at the same time) for steering devices, between which an additional one is formed a general gas-water jet stream mixed at the back, consisting of gas (air) and water into the atmosphere, and covered on top with an inclined U-shaped canopy.

Таким образом, движение судна на сжатом пневмопотоке имеет режим старта и маневрирования при разгоне до заданной скорости, и движение может, достигнут крейсерской скорости, при убранных в ниши колес шасси в положение заподлицо, что снизит общее сопротивление воды под днищем в движении судна на сжатом пневмопотоке. Это движение связано с новым конструированием быстроходного маломерного судна на сжатом пневмопотоке со всей в совокупности и оригинальности предлагаемого изобретения. Снижение сопротивления в целом может составить от 10 до 30%, а скорость может быть выше на 15-20%.Thus, the movement of a vessel on a compressed pneumatic flow has a mode of start and maneuvering when accelerating to a given speed, and the movement can reach cruising speed with the landing gear retracted into the wheel wells in a flush position, which will reduce the overall resistance of the water under the bottom when the vessel moves on a compressed pneumatic flow . This movement is associated with the new design of a high-speed small vessel on a compressed pneumatic flow with all the totality and originality of the proposed invention. The overall drag reduction can range from 10 to 30%, and the speed can be 15-20% higher.

Колесные шасси 28 закрепленные на оси вращения, и входящие в ниши скегов судна, имеют выдвижные гидроцилиндры 29, управляемые из кабины экипажа, и их выдвижение будет достаточно на опорную поверхность суши, болота и т.д., т.е. в определенных условиях движения по пересеченной местности, выходе на сушу или при входе в воду с берега, они убираются в нишу. Поэтому на воде они становятся излишними. Для чего их убирают заподлицо в нишу. Размеры наивыгоднейших колесных шасси 28 устанавливают опытным путем облегченными, и только затем можно использовать (как это делается в механике различных машин, колясок и т.д.) в эксплуатации судна на сжатом пневмопотоке для маломерных легких судов.The wheeled chassis 28, mounted on the axis of rotation, and included in the niches of the ship's skegs, have retractable hydraulic cylinders 29, controlled from the cockpit, and their extension will be sufficient to the supporting surface of land, swamps, etc., i.e. under certain conditions of movement over rough terrain, access to land or when entering the water from the shore, they are retracted into a niche. Therefore, on the water they become redundant. Why are they put flush into a niche? The dimensions of the most advantageous wheeled chassis 28 are established experimentally by making them lightweight, and only then can they be used (as is done in the mechanics of various machines, strollers, etc.) in the operation of a vessel on a compressed pneumatic flow for small light vessels.

Таким образом, колесные шасси могут сказаться полезными для судна при выходе на любой берег и сушу с учетом конструирования их выдвижения силовой тяги с помощью гидроцилиндра; надежность эксплуатации.Thus, wheeled chassis can be useful for a vessel when reaching any shore or land, taking into account the design of their extension of power traction using a hydraulic cylinder; reliability of operation.

В настоящем описании изобретения данный эффект позволяет повысить проходимость судна на мелких и каменистых участках моря, реках, водоема.In the present description of the invention, this effect makes it possible to increase the vessel's maneuverability in shallow and rocky areas of the sea, rivers, and reservoirs.

Корпус маломерного судна выполнен из полиэтилена низкого давления, и как следствие - не ржавеет, ни гниет, не подвергается воздействию агрессивной среды соленого моря или рек, и неприхотлив к обслуживанию.The hull of the small vessel is made of low-density polyethylene, and as a result, it does not rust or rot, is not exposed to the aggressive environment of the salt sea or rivers, and is unpretentious to maintenance.

Такие суда способны двигаться со скоростью до 70 узлов (больше 80 километров) в час, а, следовательно, имеет большие перспективы. Такие суда (катера) могут быть по характеристикам надежности корпуса превзойти алюминиевых и стальных судов на сжатом пневмопотоке. Это уже является инновацией для таких маломерных судов, поскольку для них не страшны льдины и топляки в период половодья, например, на реках и при больших разливах, что часто встречается в настоящее время в природе (при наводнении).Such vessels are capable of moving at speeds of up to 70 knots (more than 80 kilometers) per hour, and, therefore, have great prospects. Such vessels (boats) can be superior in terms of hull reliability characteristics to aluminum and steel vessels using compressed pneumatic flow. This is already an innovation for such small vessels, since they are not afraid of ice floes and drifts during high water, for example, on rivers and during large spills, which is often found in nature today (during floods).

В настоящем описании изобретения представлен предпочтительный вариант реализации настоящего изобретения. Однако заявленное изобретение не ограничивается приведенным вариантом реализации, наилучшим образом поясняющими принципами в целом и практическим изменением изобретения. Другие модификации и изменения могут быть выполнены специалистами в данной области техники, не отступая от сущности объема изобретения, который определен приложенной формулой изобретения.The present description of the invention presents a preferred embodiment of the present invention. However, the claimed invention is not limited to the embodiment shown, the principles best explained in general, and the practical modification of the invention. Other modifications and changes may be made by those skilled in the art without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

Описываемое быстроходное маломерное судно на сжатом пневмопотоке в осуществлении движения предназначен для иллюстрации технических предложений и не ограничивает настоящее изобретение.The described high-speed small vessel on a compressed pneumatic flow in motion is intended to illustrate technical proposals and does not limit the present invention.

Таким образом, заявленное техническое решение быстроходного судна на сжатом пневмопотоке становится в совокупности оригинальностью в конструктивном решении, перспективным, способно передвигаться с высокой скоростью в различных средах, таких как: вода, мелководье, снег и по суше. Совокупность признаков и степень раскрытия изобретения достаточны для его широкой практической реализации, изготовление образца еще продолжается, но явно видна его перспективность использования с соосным импеллером и связи с двигателем малой мощности (даже, имея 50 л.с.для данного судна), что отмечено выше. В общем, само конструктивное решение обеспечивает меньшую утомляемость экипажа в бесшумной кабине управления, при наличии всех указанных устройств судна на сжатом пневмопотоке; его простота выполняемых работ, и расширяет функциональные возможности.Thus, the claimed technical solution for a high-speed vessel on a compressed pneumatic flow becomes, in totality, original in its design, promising, and capable of moving at high speed in various environments, such as water, shallow water, snow and on land. The set of features and the degree of disclosure of the invention are sufficient for its wide practical implementation; the production of the sample is still ongoing, but its promise of use with a coaxial impeller and connection with a low-power engine (even with 50 hp for a given vessel) is clearly visible, as noted above . In general, the design solution itself ensures less fatigue for the crew in a silent control cabin, in the presence of all the specified vessel devices on a compressed pneumatic flow; its simplicity of work performed, and expands functionality.

Предлагаемое изобретение соответствует критерию «промышленная применимость», по сколку осуществима с использованием известных технических средств по технологии разработки конструкции судна. В инженерных расчетах таких судов весьма важно правильно, и с помощью простых зависимостей определить оптимальные основные геометрические размеры, отвечающие заданным условиям работы и эксплуатации судна на сжатом пневмопотоке.The proposed invention meets the criterion of “industrial applicability”, since it is feasible using known technical means according to the technology for developing the design of a vessel. In engineering calculations of such vessels, it is very important to correctly, and with the help of simple dependencies, determine the optimal basic geometric dimensions that meet the specified operating conditions and operation of the vessel on a compressed pneumatic flow.

Claims (8)

1. Быстроходное маломерное судно на сжатом пневмопотоке, содержащее корпус с нагнетательным устройством, создающим давление воздуха в сторону сопла, связанного с переходным участком закрытого пневмоканала, днище которого выполнено горизонтально плоским, а внизу оборудовано ограждающими боковыми скегами, опорные концы которых опущены в толщу воды, а открытый пневмоканал ограничен также боковыми скегами и днищем, где нижняя его часть является жестким плоским днищем самого корпуса судна, где из закрытого участка пневмоканала поступает поток сжатого воздуха в открытый по длине пневмоканал с формированием гидродинамической струи высокого давления в сторону кормовой части судна, и рулевое устройство, отличающееся тем, что открытый по длине пневмоканал, под днищем корпуса судна между внутренними стенками боковых скегов, выполнен двумя равными плоскими пластинами по периметру, образующими дополнительное второе жесткое днище относительно верхнего жесткого днища корпуса, для увеличения скоростного движения как по воде, так и на мелководных участках, и является продолжением в одной плоскости закрытого переходного участка пневмоканала, который сообщен с соплом соосного импеллера, для поступления сжатого воздуха и движения судна, при этом обе плоские подвижные пластины расположены выше опорных концов боковых скегов, при этом пластины имеют прямоугольную форму поперечного сечения, а дополнительное днище с плоским прямоугольным днищем после совмещения с днищем переходного закрытого участка пневмоканала выполнены с возможностью создания общего потока сжатого воздуха в сторону кормовой части судна, причем подвижные пластины лежат на выступающих опорных концах боковых стенок незамкнутой формы П-образной рамы из уголкового или двутаврового профиля, жесткозакрепленной с одной передней стороны к плоскому днищу закрытого переходного пневмоканала, а с другой стороны боковые торцы ее жестко прикреплены к внутренним боковым стенкам скегов, при этом концы обоих подвижных пластин закреплены к горизонтальной оси вращения шарнирно-закрепленной на опорных, выступающих концах боковых стенок незамкнутой формы П-образной рамы, а другие стороны пластин по продольной оси судна свободны друг к другу и выполнены с возможностью приведения их в рабочее положение винтовыми подъемниками, которые шарнирно закреплены для подъема из транспортного в рабочее положение, причем верхние концы винтовых подъемников связаны с системой мотор-редуктора высотного положения, закрепленного сверху на платформе корпуса и приводимого в действие по команде из кабины управления экипажа судна, с возможностью изменения геометрии формы поднятием или опусканием двух одинаковых горизонтальных плоских пластин, где каждая на своих осях вращения одновременно с шарнирами, для создания горизонтального перекрытия полости открытого пневмоканала внизу жесткого днища корпуса над опорной поверхностью воды и выше концов скегов высотой на 20-25 см, образует воздушную подушку из мелкопузырькового-газовоздушного слоя между ограждающими боковыми скегами, при этом длина переходного закрытого участка пневмоканала равна (0,25-0,30) , где - длина корпуса судна, а сопло расположено под углом 20-30° в сторону плоского днища, расширяющегося переходного закрытого участка пневмоканала, образуя тем самым закрытую полость для воздушного потока в сторону укладки двух равных в поперечном сечении подвижных горизонтальных пластин на опорные выступающие концы боковых стенок незамкнутой формы П-образной рамы; кормовая часть корпуса оборудована вертикальными рулями с системой вертикальных щитков поворота, жестко закрепленных к вертикальной оси, управляемых из кабины экипажем судна, для обеспечения как поворотом судна под углом 15-20°, так и его тормозными свойствами расположения щитков, развернутых под углом 90° к поперечной оси сзади корпуса кормы по команде экипажа управления.1. A high-speed small vessel on a compressed pneumatic flow, containing a body with a blower device that creates air pressure towards the nozzle connected to the transition section of a closed pneumatic channel, the bottom of which is made horizontally flat, and at the bottom is equipped with enclosing side skegs, the supporting ends of which are lowered into the water column, and the open pneumatic channel is also limited by the side skegs and the bottom, where its lower part is the rigid flat bottom of the vessel’s hull itself, where from the closed section of the pneumatic channel a flow of compressed air enters the pneumatic channel open along the length with the formation of a high-pressure hydrodynamic jet towards the stern of the vessel, and the steering a device characterized in that a pneumatic channel open along the length, under the bottom of the vessel's hull between the inner walls of the side skegs, is made of two equal flat plates around the perimeter, forming an additional second rigid bottom relative to the upper rigid bottom of the hull, to increase high-speed movement both through water and in shallow water areas, and is a continuation in one plane of the closed transition section of the pneumatic channel, which is connected with the nozzle of the coaxial impeller, for the supply of compressed air and the movement of the vessel, while both flat movable plates are located above the supporting ends of the side skegs, while the plates have a rectangular transverse shape section, and the additional bottom with a flat rectangular bottom after alignment with the bottom of the transitional closed section of the pneumatic channel is made with the possibility of creating a general flow of compressed air towards the stern of the vessel, and the movable plates lie on the protruding supporting ends of the side walls of the open-ended U-shaped frame made of angle or I-beam profile, rigidly fixed on one front side to the flat bottom of a closed transition pneumatic channel, and on the other side, its side ends are rigidly attached to the inner side walls of the skegs, while the ends of both movable plates are fixed to the horizontal axis of rotation, hinged on the supporting, protruding ends of the side walls of an open U-shaped frame, and the other sides of the plates along the longitudinal axis of the vessel are free to each other and are made with the possibility of bringing them into the working position by screw lifts, which are hinged for lifting from the transport to the working position, and the upper ends of the screw lifts are connected with a high-altitude gear motor system mounted on top of the hull platform and actuated by command from the ship’s crew cabin, with the ability to change the geometry of the shape by raising or lowering two identical horizontal flat plates, each on its own axes of rotation simultaneously with hinges, to create horizontal overlap of the cavity of the open pneumatic channel at the bottom of the rigid bottom of the body above the supporting surface of the water and above the ends of the skegs 20-25 cm high, forms an air cushion from a fine-bubble-gas-air layer between the enclosing side skegs, while the length of the transitional closed section of the pneumatic channel is equal to (0.25- 0.30) , Where - the length of the ship's hull, and the nozzle is located at an angle of 20-30° towards the flat bottom, the expanding transitional closed section of the pneumatic channel, thereby forming a closed cavity for air flow in the direction of laying two movable horizontal plates equal in cross section on the supporting protruding ends of the side walls open-ended U-shaped frame; the aft part of the hull is equipped with vertical rudders with a system of vertical turning flaps, rigidly fixed to the vertical axis, controlled from the cockpit by the crew of the vessel, to ensure both the turning of the vessel at an angle of 15-20°, and its braking properties of the position of the flaps, deployed at an angle of 90° to transverse axis behind the stern hull at the command of the control crew. 2. Быстроходное маломерное судно по п.1, отличающееся тем, что поворотные плоские прямоугольные пластины дополнительно выполнены с отверстиями перфорации в шахматном порядке с изогнутыми сверху пластинами в виде оребрения, которые выполнены в виде направляющих для отбираемого воздушного потока в сторону опорной поверхности воды и ограничены ограждающими боковыми скегами.2. A high-speed small vessel according to claim 1, characterized in that the rotating flat rectangular plates are additionally made with perforation holes in a checkerboard pattern with plates curved on top in the form of fins, which are made in the form of guides for the selected air flow towards the supporting surface of the water and are limited protecting side skegs. 3. Быстроходное маломерное судно по п.1, отличающееся тем, что вертикальные оси рулей с помощью прямых тяг размещены на палубе сзади кормы по своей высоте, имеют систему закрепленных вертикальных щитков поворота в одной вертикальной плоскости, нижние из которых расположены со стороны сзади кормы в толще воды, а другие – верхние - установлены напротив образованного дополнительного выхода воздушного потока из полости дополнительного закрытого пневмоканала, снабженного днищем в виде двух равных плоских горизонтальных пластин, кинематически связанных с системой управления мотор-редуктора на палубе судна.3. A high-speed small vessel according to claim 1, characterized in that the vertical axes of the rudders with the help of direct rods are placed on the deck behind the stern in their height, have a system of fixed vertical turning flaps in one vertical plane, the lower of which are located at the rear of the stern in thicker than the water, and the others - the upper ones - are installed opposite the formed additional outlet of the air flow from the cavity of the additional closed pneumatic channel, equipped with a bottom in the form of two equal flat horizontal plates, kinematically connected to the control system of the geared motor on the deck of the vessel. 4. Быстроходное маломерное судно по п.1, отличающееся тем, что наружная боковая сторона корпуса судна снабжена поясом безопасности из отдельных резинотканных, или надувных, или заполненных упругим материалом секций.4. A high-speed small vessel according to claim 1, characterized in that the outer side of the vessel’s hull is equipped with a safety belt made of separate rubber-woven, or inflatable, or sections filled with elastic material. 5. Быстроходное маломерное судно по п.1, отличающееся тем, что боковые скеги, снизу со стороны концов, снабжены управляемыми колесами шасси, осуществляющими синхронное поднятие или опускание на сушу с помощью гидроцилиндров, управлемых из кабины экипажа.5. A high-speed small vessel according to claim 1, characterized in that the side skegs, at the bottom ends, are equipped with controlled landing gear wheels that synchronously lift or lower onto land using hydraulic cylinders controlled from the cockpit. 6. Быстроходное маломерное судно по п.1, отличающееся тем, что кабина экипажа выполнена малошумной судовой каютой, состоящей из профильных конструкций, внутри которых установлены пакеты звуковибротеплоизоляционных элементов и, по крайней мере, одного слоя пористого звукопоглощающего материала, и перфорированной декоративной панели, причем между панелью и слоем пористого звукопоглощающего материала образован воздушный зазор и установлены светильники на основе применения светодиодных модулей, содержащих снаружи солнечную панель, для размещения светодиодов, батарейного отсека, контроллера и основания устройства, при этом в батарейном отсеке установлен накопитель электроэнергии, соединенный с контроллером, который в свою очередь соединен с солнечной панелью, а накопитель энергии представляет собой аккумуляторную батарею или суперконденсатор.6. A high-speed small vessel according to claim 1, characterized in that the crew cabin is made of a low-noise ship's cabin, consisting of profile structures, inside of which packages of sound and thermal insulation elements and at least one layer of porous sound-absorbing material, and a perforated decorative panel are installed, and An air gap is formed between the panel and a layer of porous sound-absorbing material and lamps are installed based on the use of LED modules containing a solar panel on the outside to accommodate LEDs, a battery compartment, a controller and the base of the device, while an electric energy storage device is installed in the battery compartment, connected to the controller, which in turn connected to a solar panel, and the energy storage device is a battery or supercapacitor. 7. Быстроходное маломерное судно по п.1, отличающееся тем, что передняя часть соосного импеллера закрыта защитной решеткой.7. A high-speed small vessel according to claim 1, characterized in that the front part of the coaxial impeller is covered with a protective grille. 8. Быстроходное маломерное судно по п.1, отличающееся тем, что передняя (носовая) часть корпуса имеет фонари освещения и/или противотуманки, а кабина оснащена звуковым сигналом.8. A high-speed small boat according to claim 1, characterized in that the front (bow) part of the hull has lighting and/or fog lights, and the cabin is equipped with a sound signal.
RU2021124609A 2021-08-18 High-speed small vessel on compressed pneumatic flow RU2816429C2 (en)

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2021124609A RU2021124609A (en) 2023-02-20
RU2816429C2 true RU2816429C2 (en) 2024-03-29

Family

ID=

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1656411A (en) * 1926-10-12 1928-01-17 John H Thomas Marine craft
RU2614367C1 (en) * 2016-04-18 2017-03-24 Вадим Михайлович Голубенко Device for implementation of hovercraft travel and control mode
RU2675744C1 (en) * 2018-05-07 2018-12-24 Михаил Иванович Голубенко Vessel on compressed pneumatic flow control provision method
RU2677539C1 (en) * 2018-05-07 2019-01-17 Михаил Иванович Голубенко Device for reducing hydrodynamic resistance of bottom of vessel on compressed pneumatic air flow

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1656411A (en) * 1926-10-12 1928-01-17 John H Thomas Marine craft
RU2614367C1 (en) * 2016-04-18 2017-03-24 Вадим Михайлович Голубенко Device for implementation of hovercraft travel and control mode
RU2675744C1 (en) * 2018-05-07 2018-12-24 Михаил Иванович Голубенко Vessel on compressed pneumatic flow control provision method
RU2677539C1 (en) * 2018-05-07 2019-01-17 Михаил Иванович Голубенко Device for reducing hydrodynamic resistance of bottom of vessel on compressed pneumatic air flow

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4880795B1 (en) Departing and landing aircraft, takeoff equipment and hull reduction equipment
US6439148B1 (en) Low-drag, high-speed ship
US3066753A (en) Ground effect machine
US7712426B1 (en) Multi-purpose expedition vessel
MXPA04008057A (en) Air cushion vessel.
BRPI0721894A2 (en) general purpose submarine having high surface speed capability
US7752986B2 (en) Boat hull design
RU2303551C2 (en) Solid fore section of hovercraft bottom
KR19980701810A (en) Ground Effect Transporter
RU2641345C1 (en) Device for reduction of hydrodynamic resistance of ship hull bottom in compressed air flow
WO2006119057A1 (en) Watercraft with submerged passive flotation devices
JP4040686B2 (en) Drainage volume, submerged drainage volume, air cushion hydrofoil ferry boat
US20050183649A1 (en) Waveless hull
CN106218807B (en) The efficient hydrofoil landing craft of multifunction caterpillar and operating method
JP4264357B2 (en) A flexible ocean-going vessel with a hull adapted to the water surface
RU2816429C2 (en) High-speed small vessel on compressed pneumatic flow
JP2012240667A (en) V/stol aircraft of turboshaft engine
CN209756671U (en) small amphibious multi-terrain yacht
JPH01257610A (en) Level amphibian creeping car
US7281484B1 (en) Multimission transonic hull and hydrofield
JP6198232B1 (en) Hull shape and propulsion device
CN114132443B (en) Unmanned equipment transport ship and navigation using mode thereof
RU198848U1 (en) Amphibious catamaran with electric propellers
RU2835223C2 (en) Floating platform combined with small vessels on compressed pneumatic flow
RU2191135C2 (en) Surface-underwater permeable transport facility