RU2519303C1

RU2519303C1 - Step launch with water-jet propeller

Info

Publication number: RU2519303C1
Application number: RU2013118092/11A
Authority: RU
Inventors: Павел Владимирович Куликовский; Мария Сергеевна Гапонова; Андрей Владимирович Сверчков
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Эволюшн Моторс"
Priority date: 2013-04-19
Filing date: 2013-04-19
Publication date: 2014-06-10

Abstract

FIELD: transport.

SUBSTANCE: step launch contains hull 1 with hard-chine lines, transom counter 2 and deadrise bottom 3 where transverse step 4 is made. In afterstep part, skeg 5 is made with water intake opening 6 of water-jet propeller 7 on its bottom surface which is smooth continuation of bottom 3 surface before step 4. All along the keel skeg 5 its bottom surface has deadrise with angle equal to or less than deadrise angle in the area of bottom 3 surface before step 4.

EFFECT: better navigability of the launch due to lowering impact loads in afterbody when travelling on intensive rise and fall of waves, improvement of propulsive properties due to creation of additional dynamical pressure at inlet into intake opening.

1 dwg

Description

Изобретение относится к судостроению и касается конструирования днищевых обводов быстроходного катера с поперечным реданом и водометным движителем.The invention relates to shipbuilding and for the design of the bottom contours of a high-speed boat with a transverse redan and a water-jet propulsion.

Известен реданный катер, имеющий остроскулые обводы корпуса с килеватым днищем и транцевой кормой (см. патент США №5819677, опубликован 13.10.1998). На днищевой части корпуса глиссирующего катера в районе миделя имеется поперечный редан с обратной стреловидностью, который обеспечивает аэрацию зареданной части днища. Такие обводы корпуса на высоких скоростях обладают более низким сопротивлением по сравнению с безреданным корпусом таких же размеров. Кроме того, наличие поперечного редана облегчает выход на глиссирование, а на высоких скоростях позволяет избежать потери продольной устойчивости. На реданном катере в качестве традиционного движителя может использоваться подвесной лодочный мотор, угловая колонка или частично-погруженный гребной винт. Все перечисленные выше типы движителей располагаются ниже основной плоскости катера. При этом гребные винты, расположенные ниже основной плоскости, существенно увеличивают осадку катера, что при контакте с дном водоема снижает их живучесть.Known redan boat, with sharp-cut contours of the hull with a keeled bottom and transom stern (see US patent No. 5819677, published 13.10.1998). On the bottom of the hull of the planing boat in the midship region there is a transverse edan with reverse sweep, which provides aeration of the affected part of the bottom. Such body contours at high speeds have lower resistance compared to a harmless body of the same size. In addition, the presence of a transverse redan facilitates gliding, and at high speeds it avoids the loss of longitudinal stability. On a revised boat, an outboard motor, an angular column, or a partially-immersed propeller can be used as a traditional mover. All of the above types of propulsors are located below the main plane of the boat. In this case, the propellers located below the main plane significantly increase the draft of the boat, which, when in contact with the bottom of the reservoir, reduces their survivability.

Недостатком реданного катера является то, что из-за аэрации зареданного пространства на нем не может быть применен водометный движитель, а использование традиционного движителя затрудняет эксплуатацию катера на мелководных участках акватории. Меду тем водометный движитель обладает рядом преимуществ по сравнению с движителями, традиционно применяемыми на реданных катерах. В частности, расположение водометного движителя внутри корпуса гарантирует ему защиту при прохождении мелководных участков. Он обеспечивает катерам быстрый выход на глиссирование, хорошие ходовые качества, маневренность, управляемость и при этом не увеличивает габаритную осадку. Кроме того, водометный движитель является наиболее безопасным при занятиях водно-моторными видами спорта, а также при проведении спасательных операций, в том числе и на мелководье.The disadvantage of a reduned boat is that due to aeration of the contaminated space, a water-jet propulsion cannot be used on it, and the use of a traditional propeller makes it difficult to operate the boat in shallow areas of the water area. The jet propulsion system has a number of advantages in comparison with the propulsors traditionally used on reed boats. In particular, the location of the water-jet propulsion inside the hull guarantees protection when passing shallow areas. It provides boats with quick access to planing, good driving performance, maneuverability, controllability and at the same time does not increase the overall draft. In addition, the jet propulsion is the safest when practicing water-motor sports, as well as during rescue operations, including in shallow water.

Наиболее близким аналогом предлагаемого изобретения является реданный катер, содержащий корпус с остроскулыми обводами, транцевой кормой и килеватым днищем, в котором выполнен по меньшей мере один поперечный редан, при этом в зареданной части расположен килевой скег с водозаборным отверстием водометного движителя на его нижней поверхности, которая в носовой части является плавным продолжением поверхности днища перед реданом, а в месте расположения водозаборного отверстия имеет прямоугольные или трапециевидные по внешнему обводу шпангоуты (см. патент RU 2139807, опубликован 20.10.1999).The closest analogue of the present invention is a redan boat containing a hull with sharp-edged contours, transom stern and keeled bottom, in which at least one transverse redan is made, while in the staggered part there is a keel skeg with a water-jet propulsion hole on its lower surface, which in the bow is a smooth continuation of the bottom surface in front of the redan, and at the location of the water inlet has a rectangular or trapezoidal outer contour of the ball ngouts (see patent RU 2139807, published on 10/20/1999).

К недостаткам ближайшего аналога можно отнести высокие ударные нагрузки в кормовой части корпуса при ходе на волнении, а также отсутствие дополнительного скоростного напора на входе в водозаборное отверстие, что ухудшает условия работы водометного движителя.The disadvantages of the closest analogue include high shock loads in the aft part of the hull during a rough sea, as well as the absence of an additional high-pressure head at the entrance to the water intake opening, which worsens the working conditions of the jet propulsion.

Данные недостатки обусловлены формой нижней поверхности килевого скега, которая по мере приближения к транцу разворачивается на плоскость, и килевой скег в месте расположения водозаборного отверстия приобретает прямоугольную или трапециевидную форму в поперечном сечении с плоской днищевой поверхностью.These shortcomings are due to the shape of the bottom surface of the keel skeg, which, as it approaches the transom, rotates to a plane, and the keel skeg at the location of the water inlet acquires a rectangular or trapezoidal shape in cross section with a flat bottom surface.

Задачей настоящего изобретения является повышение мореходных качеств катера и улучшение условий работы водометного движителя с обеспечением безопасной эксплуатации катера на мелководье.The objective of the present invention is to improve the seaworthiness of the boat and improve the working conditions of the water jet, providing safe operation of the boat in shallow water.

Поставленная задача решается тем, что реданный катер содержит корпус с остроскулыми обводами, транцевой кормой и килеватым днищем, в котором выполнен поперечный редан, при этом в зареданной части расположен килевой скег с водозаборным отверстием водометного движителя на его нижней поверхности, которая является плавным продолжением поверхности днища перед реданом, причем на всем протяжении килевого скега его нижняя поверхность имеет килеватость с углом, равным или меньшим угла килеватости на участке поверхности днища перед реданом.The problem is solved in that the reed boat contains a hull with sharp-edged contours, a transom stern and a keeled bottom, in which a transverse redan is made, while in the damaged part there is a keel skeg with a water-jet propulsion hole on its lower surface, which is a smooth extension of the bottom surface in front of the redan, and along the entire length of the keel skeg, its lower surface has a keeled surface with an angle equal to or less than the keeled angle on the bottom surface area in front of the redan.

Технический результат, который достигается в предложенном катере за счет выполнения килеватости на всем протяжении килевого скега, заключается, во-первых, в снижении ударных нагрузок в кормовой части корпуса при ходе на интенсивном волнении, что приводит к улучшению мореходных качеств катера, а также, во-вторых, в повышении пропульсивных качеств за счет создания дополнительного скоростного напора на входе в водозаборное отверстие, что улучшает условия работы водометного движителя и повышает давление на входе водозаборника, препятствуя попаданию воздуха из зареданного пространства в водозаборное отверстие. Кроме того, килеватость килевого скега уменьшает площадь боковых стенок водовода, что позволяет снизить потери на трение в водоводе и тем самым дополнительно повысить пропульсивные качества водометного движителя в целом.The technical result, which is achieved in the proposed boat due to the keeving throughout the keel, consists, firstly, in reducing shock loads in the aft of the hull during the course of intense waves, which leads to an improvement in the seaworthiness of the boat, as well as, secondly, in increasing propulsive qualities due to the creation of an additional high-pressure head at the inlet to the water inlet, which improves the working conditions of the water jet and increases the pressure at the inlet of the water intake, preventing air entering from the contaminated space into the water intake opening. In addition, the pitching of the keel skeg reduces the area of the side walls of the water conduit, which allows to reduce friction losses in the water conduit and thereby further improve the propulsive qualities of the jet propulsion as a whole.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется с помощью фигуры, на которой схематично в аксонометрии изображен предложенный реданный катер со стороны днища корпуса.The essence of the invention is illustrated with the help of a figure, which schematically shows in perspective view the proposed edited boat from the bottom of the hull.

Предлагаемый катер содержит корпус 1 с остроскулыми обводами, транцевой кормой 2 и килеватым днищем 3, в котором выполнен поперечный редан 4. В зареданной части расположен килевой скег 5 с водозаборным отверстием 6 водометного движителя 7 на его нижней поверхности. Указанная нижняя поверхность скега 5 является плавным продолжением поверхности днища 3 перед реданом 4, при этом вся нижняя поверхность скега 5 имеет такой же угол килеватости, что и угол килеватости на участке поверхности днища 3 перед реданом 4. Таким образом, кромка водозаборного отверстия 6 образована на нижней поверхности скега 5, имеющего килеватую форму. Тем самым обеспечивается защита водометного движителя 7 от попадания в него воздуха из зареданного пространства во всем диапазоне эксплуатационных скоростей. Ширина килевого скега 5 выбирается минимально возможной исходя из габаритов водометного движителя 7, размещаемого внутри скега 5.The proposed boat contains a hull 1 with sharp-edged contours, a transom stern 2 and a keel bottom 3, in which a transverse redan 4 is made. In the middle part there is a keel skeg 5 with a water intake hole 6 of the water-jet propulsion 7 on its lower surface. The specified lower surface of the skeg 5 is a smooth extension of the surface of the bottom 3 in front of the redan 4, while the entire lower surface of the skeg 5 has the same pitching angle as the pitching angle on the surface of the bottom 3 in front of the redan 4. Thus, the edge of the water inlet 6 is formed on the bottom surface of the skeg 5 having a keeled shape. This ensures the protection of the jet propulsion 7 from the ingress of air from the affected space in the entire range of operating speeds. The width of the keel skeg 5 is selected as minimal as possible based on the dimensions of the jet propulsion 7 placed inside the skeg 5.

Работа предлагаемого катера осуществляется следующим образом.The work of the proposed boat is as follows.

При движении катера зареданная часть днища 3 покрывается атмосферным воздухом, что приводит к снижению буксировочного сопротивления. При этом нижняя поверхность килевого скега 5 в месте водозаборного отверстия 6, имеющая килеватую форму, остается замытой водой, что обеспечивает нормальные условия работы водометного движителя 7 во всем диапазоне эксплуатационных скоростей, в том числе и на мелководье. При этом за счет выполнения одинакового угла килеватости на всем протяжении килевого скега 5 на входе в водозаборное отверстие 6 создается дополнительный скоростной напор, что повышает пропульсивные качества катера и улучшает условия работы водометного движителя 7. Кроме того, снижаются ударные нагрузки в кормовой части корпуса 1 при ходе на интенсивном волнении, что приводит к улучшению мореходных качеств катера.When the boat moves, the damaged part of the bottom 3 is covered with atmospheric air, which leads to a decrease in towing resistance. At the same time, the bottom surface of the keel skeg 5 in the place of the water intake hole 6, which has a keeled shape, remains washed out with water, which ensures normal working conditions of the jet propulsion 7 in the entire range of operating speeds, including in shallow water. At the same time, by performing the same pitching angle throughout the keel skeg 5, an additional high-pressure head is created at the inlet of the water intake hole 6, which increases the propulsive qualities of the boat and improves the working conditions of the water-jet propulsion 7. In addition, impact loads in the stern of the hull 1 are reduced when the course on intense rough sea, which leads to an improvement in the seaworthiness of the boat.

Claims

Redan boat containing a hull with sharp-edged contours, transom stern and keeled bottom, in which a transverse redan is made, while in the zarezhnoy part there is a keel skeg with a water intake hole of a water-jet propulsion device on its lower surface, which is a smooth extension of the bottom surface in front of the redan, characterized in that along the entire length of the keel skeg, its lower surface has a pitching with an angle equal to or less than the pitching angle in the section of the bottom surface before the redan.