RU2331534C1

RU2331534C1 - Air-cushion vehicle

Info

Publication number: RU2331534C1
Application number: RU2006145825/11A
Authority: RU
Inventors: Павел Владимирович Плева (RU); Павел Владимирович Плева; Станислав Сергеевич Алексеев (RU); Станислав Сергеевич Алексеев
Original assignee: Павел Владимирович Плева; Станислав Сергеевич Алексеев
Priority date: 2006-12-25
Filing date: 2006-12-25
Publication date: 2008-08-20

Abstract

FIELD: transportation.

SUBSTANCE: air-cushion vehicle has a hull, pressure plant with a steering arrangement and air lines to feed air into air-cushion via the shipboard flexible guard elements made in the form of flexible panels with their top edge rigidly fastened on the hull, a flexible stern guard, a flexible head guard and sidewalls. The vehicle incorporates a distributing manifold arranged above the flexible stern guard with its inlet section being connected to the pump unit lower section. The outlet section consists of three systems of outlets, the first of them communicating with the side flexible guard spaces, the second one communicating with the stern flexible guard space and third one communicates directly with the air-cushion. Air if fed into the side flexible guard spaces from side of diameter plane towards the sidewalls. The panels lower edges are fastened to the vehicle bottom to elastic air channels. The panels lower part feature the holes letting air into the air-cushion and used also for water or snow disposal. The panels holes can be furnished with elastic nozzles arranged at 30° to 60° to the vehicle diameter plane with their outlets facing the air-cushion. Elastic lengthwise plates can be arranged on the panels outer surface.

EFFECT: higher reliability, economy in use, damage tolerance and durability of flexible guard.

3 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к судостроению и может быть использовано при конструировании судов на воздушной подушке.The invention relates to shipbuilding and can be used in the construction of hovercraft.

Известно судно на воздушной подушке, содержащее корпус, движительную и нагнетательные установки, ограждение области воздушной подушки с носовым и кормовыми подвижными элементами, с бортовыми скегами и средним скегом, разделяющим область воздушной подушки на отдельные камеры. Нагнетательная установка выполнена с рулевым устройством (см. патент РФ №2097231, кл. В60V 3/06 от 13.05.1996 г.).A hovercraft is known, comprising a hull, propulsion and pressure installations, a fence for the air cushion area with bow and stern movable elements, with side skegs and a middle skeg dividing the air cushion region into separate chambers. The discharge unit is made with a steering device (see RF patent No. 2097231, class B60V 3/06 of 05/13/1996).

Недостатком этого судна является низкая амфибийность, значительное сопротивление движению на неровных твердых поверхностях, низкая надежность.The disadvantage of this vessel is its low amphibiousness, significant resistance to movement on uneven solid surfaces, and low reliability.

Наиболее близким техническим решением к заявленному изобретению является конструкция судна на воздушной подушке по патенту РФ №2174925, публ. 20.10.2001 г., которое имеет корпус, нагнетательную установку с рулевым устройством и воздуховодами для подачи воздуха в область воздушной подушки, ограждение области воздушной подушки с носовым и кормовым элементами и бортовыми скегами. Воздуховоды образованы гибкими полотнищами и скегами. Верхние кромки полотнищ герметично прикреплены к корпусу судна. Нижние кромки этих полотнищ прикреплены гибкими связями к скегам.The closest technical solution to the claimed invention is the design of a hovercraft according to the patent of the Russian Federation No. 2174925, publ. 10.20.2001, which has a housing, a blower with steering gear and air ducts for supplying air to the air cushion area, fencing of the air cushion area with bow and stern elements and side skegs. Ducts are formed by flexible panels and skegs. The upper edges of the panels are hermetically attached to the hull. The lower edges of these panels are attached with flexible ties to the skegs.

Недостатком данного решения является наличие застойной зоны в ресивере и, как следствие, скопление мусора и снега в нижней его части, где отсутствует перфорация для сброса воды, снега и мусора непосредственно в воздушную подушку. У данного судна большое аэродинамическое сопротивление воздуховодов. Наличие открытой кромки полотнищ в нижней его части снижает живучесть судна, повышает сопротивление даже при незначительном боковом скольжении. Из-за отсутствия защиты надувного элемента - бокового скега с внутренней его части - низкая надежность судна.The disadvantage of this solution is the presence of a stagnant zone in the receiver and, as a result, accumulation of debris and snow in its lower part, where there is no perforation to discharge water, snow and debris directly into the air cushion. This vessel has a large aerodynamic drag of air ducts. The presence of the open edge of the panels in its lower part reduces the survivability of the vessel, increases resistance even with slight lateral sliding. Due to the lack of protection of the inflatable element - the lateral skeg from its inner part - the low reliability of the vessel.

Задачей изобретения является повышение надежности судна на воздушной подушке и увеличение его экономичности за счет снижения потерь энергии воздушного потока, снижения сопротивления движению судна в условиях волнения на воде и неровностях на суше, увеличение работоспособности гибкого ограждения в различных погодных и климатических условиях, повышение живучести, повышение стойкости гибкого ограждения к подламыванию.The objective of the invention is to increase the reliability of the hovercraft and increase its efficiency by reducing the loss of energy of the air flow, reducing the resistance to movement of the vessel in conditions of rough water and unevenness on land, increasing the working capacity of flexible fencing in various weather and climatic conditions, increasing survivability, increasing resistance of a flexible guard to breaking.

Технический результат достигается за счет того, что судно снабжено распределяющим коллектором, размещенным над кормовым гибким ограждением, входная часть которого соединена с нижней частью нагнетательной установки, а выходная часть состоит из трех систем выходов, первая из которых соединена с полостями боковых гибких ограждений, вторая - с полостью кормового гибкого ограждения, третья - непосредственно с областью воздушной подушки, причем подача воздуха в бортовые полости гибкого ограждения осуществляется со стороны диаметральной плоскости в стороны бортовых скег, при этом нижние края полотнищ жестко закреплены на днище корпуса с образованием эластичных воздушных каналов, а в нижней части полотнищ выполнены отверстия для выхода воздуха в зону воздушной подушки, а также сброса воды или снега.The technical result is achieved due to the fact that the vessel is equipped with a distributing manifold located above the stern flexible fence, the input part of which is connected to the lower part of the discharge unit, and the output part consists of three exit systems, the first of which is connected to the cavities of the side flexible fences, the second with the cavity of the stern flexible fence, the third - directly with the region of the air cushion, and the air supply to the side cavities of the flexible fence is from the side of the diametrical plane skies to the sides of the side skeg, while the lower edges of the panels are rigidly fixed to the bottom of the body with the formation of elastic air channels, and holes are made in the lower part of the panels for air to enter the air cushion zone, as well as water or snow.

В отверстия полотнищ установлены эластичные сопла под углом 30-60 градусов к диаметральной плоскости судна, обращенные выходной частью в область воздушной подушки.Elastic nozzles are installed in the holes of the panels at an angle of 30-60 degrees to the diametrical plane of the vessel, facing the outlet part to the area of the air cushion.

На наружной поверхности полотнищ на внешней стороне от отверстий установлены эластичные продольные пластины.On the outer surface of the panels on the outer side of the holes are mounted elastic longitudinal plates.

Сущность изобретения поясняется чертежами.The invention is illustrated by drawings.

На фиг.1 - продольный разрез судна.Figure 1 is a longitudinal section of a vessel.

На фиг.2 - разрез А-А фиг.1Figure 2 is a section aa of figure 1

На фиг.3 - вид Б фиг.1.Figure 3 is a view B of figure 1.

На фиг.4 - вид В фиг.1.Figure 4 is a view In figure 1.

На фиг.5 - разрез Г-Г фиг.4.Figure 5 is a section GG of figure 4.

Судно содержит корпус 1, нагнетательную установку 2, которая включает осевой вентилятор 3 и рулевое устройство 4, служащее для управления судном по курсу и дифференту. Судно имеет отсекатель 5, образующий входную часть коллектора. Область 6 воздушной подушки находится между днищем 7 судна, боковыми полотнищами 8, 9, гибким кормовым ограждением 10 и гибким носовым ограждением 11. Воздух от вентилятора подается частично (80% общего расхода) горизонтально в атмосферу, при этом создается движущая судно реактивная сила. Корпус 1 бортовыми скегами 12, 13 и полотнищами 8, 9 образуют бортовые воздуховоды. Верхние кромки полотнищ герметично прикреплены к корпусу 1 судна. Нижние кромки этих полотнищ прикреплены к днищу 7 корпуса 1 по линии 14. Судно содержит распределяющий коллектор 15, размещенный над кормовым гибким ограждением 10, входная часть 16 которого соединена с нижней частью нагнетательной установки 2, а выходная часть состоит из трех систем выходов, первый выход 17, 18 которого соединен с полостями боковых гибких ограждений 19, 20, второй выход 21 - с полостью 22 кормового гибкого ограждения 10, третий выход 23 - непосредственно с областью 6 воздушной подушки, причем подача воздуха в бортовые полости 19, 20 гибкого ограждения осуществляется со стороны диаметральной плоскости в стороны бортовых скег 12. 13, при этом нижние края полотнищ 8, 9 жестко закреплены на днище 7 корпуса с образованием эластичных воздушных каналов 19, 20, а в нижней части полотнищ выполнены отверстия 24 для выхода воздуха в зону воздушной подушки, а также сброса воды или снега.The vessel contains a hull 1, a blower 2, which includes an axial fan 3 and a steering device 4, which is used to control the vessel in course and trim. The vessel has a cutoff 5, forming the inlet of the collector. The air cushion region 6 is located between the bottom of the vessel 7, the side panels 8, 9, the flexible aft fence 10 and the flexible bow guard 11. The air from the fan is partially supplied (80% of the total flow) to the atmosphere horizontally, and a reactive force is generated by the vessel. The housing 1 side skegs 12, 13 and panels 8, 9 form the air ducts. The upper edges of the panels are hermetically attached to the hull 1 of the vessel. The lower edges of these panels are attached to the bottom 7 of the hull 1 along the line 14. The vessel contains a distributing manifold 15 located above the stern flexible fence 10, the input part 16 of which is connected to the lower part of the discharge unit 2, and the output part consists of three exit systems, the first exit 17, 18 of which is connected to the cavities of the lateral flexible guards 19, 20, the second outlet 21 is with the cavity 22 of the aft flexible guards 10, the third exit 23 is directly with the air cushion region 6, and the air supply to the side cavities 19, 20 of the flexible Citizenship is carried out from the side of the diametrical plane towards the side of the side skeg 12. 13, while the lower edges of the panels 8, 9 are rigidly fixed to the bottom 7 of the body with the formation of elastic air channels 19, 20, and openings 24 are made in the lower part of the panels for air to enter the zone air cushion, as well as the discharge of water or snow.

В отверстия полотнищ установлены эластичные сопла 25 под углом 30-60 градусов к диаметральной плоскости судна, обращенные выходной частью в область воздушной подушки.Elastic nozzles 25 are installed in the holes of the panels at an angle of 30-60 degrees to the diametrical plane of the vessel, facing the outlet part to the area of the air cushion.

На наружной поверхности полотнищ на внешней стороне от отверстий установлены эластичные продольные пластины 26. Передняя оконечность бортовых полостей заканчивается эластичными соплами 27.On the outer surface of the panels on the outer side of the holes are mounted elastic longitudinal plates 26. The front end of the side cavities ends with elastic nozzles 27.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Воздух от вентилятора 3 подается частично горизонтально в атмосферу, при этом создается движущая судно реактивная сила. Рули 4, 5, установленные в этой части воздушного потока, дают возможность управлять вектором реактивной силы. Остальная часть воздушного потока (около 20% общего расхода вентилятора 3) через входную часть 16 поступает в распределительный коллектор 15, откуда распределяется по трем системам: через первую систему выходов 17, 18 - в полости боковых гибких ограждений 19, 20, через вторую систему - ее выход 21 - в полость 22 кормового гибкого ограждения 10, по третьей системе через выход 25 воздух поступает непосредственно в область 6 воздушной подушки. По первой системе воздух из полостей бортовых гибких ограждений 19, 20, подается в область воздушной подушки 6 через верхние передние эластичные сопла 27 и систему нижних эластичных сопел 25. Причем сопла 25 установлены в полотнища под углом α 30-60 градусов к диаметральной плоскости судна и обращены выходной частью в область воздушной подушки назад по ходу движения. Указанный интервал углов выбран исходя из наилучших условий удержания воздушной подушки бортовыми элементами гибкого ограждения. В случае выполнения угла менее 30 градусов резко снижается способность удержания воздушной подушки. В случае выполнения угла более 60 градусов резко повышается гидродинамическое сопротивление гибкого ограждения и значительно повышается риск механического разрушения эластичных сопел.The air from the fan 3 is supplied partially horizontally to the atmosphere, while creating a propulsion vessel reactive force. The rudders 4, 5 installed in this part of the air flow make it possible to control the reactive force vector. The rest of the air flow (about 20% of the total flow rate of the fan 3) through the inlet part 16 enters the distribution manifold 15, from where it is distributed in three systems: through the first exit system 17, 18 - into the cavity of the side flexible barriers 19, 20, through the second system - its outlet 21 is in the cavity 22 of the aft flexible fence 10, according to the third system, through the outlet 25, the air enters directly into the area 6 of the air cushion. According to the first system, air from the cavities of the side flexible barriers 19, 20 is supplied to the air cushion 6 through the upper front elastic nozzles 27 and the system of lower elastic nozzles 25. Moreover, the nozzles 25 are installed in panels at an angle α of 30-60 degrees to the ship’s diametrical plane and facing the exit part into the air cushion area back in the direction of travel. The indicated interval of angles is selected based on the best conditions for holding the air cushion by the side elements of the flexible fence. If the angle is less than 30 degrees, the retention capacity of the air cushion is sharply reduced. If the angle is more than 60 degrees, the hydrodynamic resistance of the flexible fence increases sharply and the risk of mechanical failure of the elastic nozzles increases significantly.

Предлагаемая система гибкого ограждения обеспечивает подпор и снижение утечек воздуха из области 6 воздушной подушки, снижение гидродинамического сопротивления гибкого ограждения. Установленные эластичные продольные пластины 26 выполняют две функции.The proposed flexible fencing system provides support and reduction of air leaks from the area 6 of the air cushion, reducing the hydrodynamic resistance of the flexible fencing. Installed elastic longitudinal plates 26 perform two functions.

Первая функция - предотвращение замывания бортовых полотнищ при движении по воде.The first function is to prevent washing of the side panels when moving on water.

Вторая функция продольных пластин совместно с эластичными соплами - создание системы воздушных каверн на нижней поверхности полотнищ, что значительно снижает гидродинамическое сопротивление судна.The second function of the longitudinal plates together with elastic nozzles is the creation of an air cavity system on the lower surface of the panels, which significantly reduces the hydrodynamic resistance of the vessel.

Закрепление нижней кромки полотнищ на днище позволяет обеспечить создание эластичных воздуховодов и надежную защиту надувных бортовых скег 12, 13.Fixing the lower edge of the panels on the bottom allows the creation of flexible ducts and reliable protection of inflatable side skegs 12, 13.

Опытное изготовление предлагаемой конструкции доказало ее эффективность и полностью подтвердило ее аэродинамический расчет.Pilot manufacture of the proposed design proved its effectiveness and fully confirmed its aerodynamic calculation.

Судно изготавливается с применением обычного оборудования и известных конструкционных материалов.The vessel is manufactured using conventional equipment and well-known structural materials.

Claims

1. An air cushion vessel comprising a hull, a blower unit with a steering device and air ducts for supplying air to the air cushion region through the side elements of the flexible enclosure made in the form of flexible panels, the upper edge of which is rigidly fixed to the hull, aft flexible enclosure, bow flexible fencing, side skegs, characterized in that it is equipped with a distribution manifold located above the stern flexible fence, the inlet of which is connected to the lower part of the discharge ki, and the output part consists of three exit systems, the first of which is connected to the cavities of the side flexible guards, the second - to the cavity of the aft flexible guards, the third - directly to the area of the air cushion, and the air supply to the side cavities of the flexible enclosure is from the side of the diametrical plane to the sides of the side skeg, while the lower edges of the panels are rigidly fixed to the bottom of the case with the formation of elastic air channels, and holes are made in the lower part of the panels for air to enter the zone air cushion, as well as the discharge of water or snow.

2. The hovercraft according to claim 1, characterized in that elastic nozzles are installed in the openings of the panels at an angle of 30-60 ° to the diametrical plane of the vessel, facing the outlet part to the area of the air cushion.

3. The hovercraft according to claim 1, characterized in that elastic longitudinal plates are installed on the outer surface of the panels on the outside of the holes.