Судно для плавания в открытом море и покрытом льдом бассейне - SU1308188A3
Код документа: SU1308188A3
Чертежи
Описание
113
Изобретение относится к судостроению , в частности к судам для плавания в открытом море и покрытом льдом бассейне.
Целью изобретения является повыше- шение ледопроходимости при наименьшей мощности, потребной для перемещения судна, и увеличение остойчивости судна .
На фиг.1 изображен корпус судна в аксонометрической проекции, общий вид; на фиг.2 - вариант исполнения носовой окончености корпуса судна,общий вид; на фиг.З - принцип работы судна во льдах; на фиг.4 - сечение А-А на фиг.2; на фиг.З - вид сверху на носовую оконечность корпуса судна; на фиг.6 - сечение А-А на фиг.2 (вариант); на фиг.7 - исполнение носовой оконечности корпуса судна в аксонометрической проекции (вариант) на фиг.З - разрез по плоскостям шпангоутов судна согласно варианту его носовой оконечности на фиг.7; на фиг. 9 - работа корпуса судна в носовой оконечности при взаимодействии со льдом; на фиг.10 - то же, носовая оконечность, поперечное сечение; на фиг.11 - то же, область днища судна, поперечное сечение; на фиг.12 - вариант исполнения носовой оконечности корпуса судна с узлом демпфирования волнения.
Судно ледового плавания по фиг.1 содержит в своей понтонообразной носовой оконечности 1 простирающуюся на значительную часть ширины судна лобовую поверхность 2, наклоненную под острым углом к плоскости ватерлинии . Лобовая поверхность 2 ограничена на ее наружных боковых краях двумя бортовыми ребрами 3, частично изогнутыми в продольном направлении , выступающими в сторону по сравнению с расположенным выше корпусом судна. Лобовая поверхность 2 располагается спереди назад, увеличиваясь в поперечном направлении судна,принимая форму свода, выгнутого вниз, или имеет излом.
Нижняя часть шпангоутов 4 меяоду обоими боковыми выступами, начиная от точки длины судна, где лобовая поверхность 2 доходит в диаметральной плоскости 5 судна до его днища 6 (по меньшей мере до плоскости главных шпангоутов 7), выполнена уменьшающейся if корме в поперечном
направлении судна и сводчато прогнутой вниз или с изломом.
Бортовые ребра 3 простираются на большую часть длины судна в сторону кормы по сравнению с бульбообразными выступами 8. Выступы 8 переходят сзади в боковые стенки 9 туннелей гребных винтов.
Бортовые ребра 3 в поперечном сечении выполнены преимущественно с дугообразным профилем, но могут быть также и заостренными.
Направленная вперед вверх лобовая поверхность 2 может переходить назад в подводную носовую часть с V-образ- ными шпангоутами. В их конечной зоне лобовая поверхность выполнена в средней части слегка изломленной и образует таким образом постепенный, не слишком резкий, переход в подводную носовую часть с V-образными шпангоу- .тами. Далее в направлении к корме шпангоуты принимают трапециевидную форму, контуры которой образованы днищем 6 судна и примыкающими боковыми линиями, которые направлены круче, чем.предшествующие V-образ- ные шпангоуты.
Бортовые ребра 3 расположены в зоне носовой оконечности,по меньшей мере , несколько ниже конструктивной ватерлинии 10 в двух параллельных диаметральной плоскости 5 боковых ограничительных поверхностях так, что они вместе образуют самое широкое место подводной части судна.
Направленная вперед вверх лобовая поверхность 2 содержит на среднем
участке ее продольной протяженности вблизи (в частности ниже конструктивной ватерлинии 10) горизонтально проходящие в поперечном направлении судна нижние ограничения шпангоутов,
благодаря чему на этом участке лобовая поверхность образует плоскость. Бортовые ребра 3 направлены вперед за лобовую поверхность 2 выше конструктивной ватерлинии 10 и переходят в два образованных впадиной над-- водных форштевня 11, относительно которых форма судна в зоне диаметральной плоскости 5 отступает назад и поднимается вверх круче, чем оба форштевня 11.
Кроме того, форма судна выше продольного расположения бортовых ребер 3 образована вогнутыми вовнутрь шпангоутами .
Носовая оконечность 1 корпуса судна с ледокольными свойствами содержит согласно варианту по фиг.2 плоскую лобовую поверхность 2, к которой примыкает выполненная в V-образной форме часть подводной носовой части. Направленная вверх лобовая поверхност 2 имеет угловые точки 12-15, которые расположены приблизительно в одной плоскости на острых кромках.
Направленная вперед лобовая поверхность 2 носовой оконечности постепенно переходит несколько ниже ватерлинии в V-образно выполненную подводную носовую часть судна. Ширина носовой оконечности 1 спереди до угловых точек 16 и 17 больше, чем ширина остальной, контактирующей со льдом части судна.
Лобовая поверхность 2 понтонооб- разной оконечности 1 и V-образно выполненная подводная носовая часть переходят в днище состыковывающимися на наклонном вперед форштевне 18 переходными поверхностями 19 и 20, направ ленными в стороны вверх вперед.
Боковые стенки 21 с их угловыми точками 12, 22, 16, 23 и 13, 24, 17, 25 понтонообразной носовой оконечно- сти 1 вьтоллены от режущих кромок 26, 27 и 28, 29 вверх до ватерлинии 10 настолько сильно вогнутыми во внутрь и вверх, что режущие кромки выступают сбоку за ширину корпуса, находящегося под водой. Режущие кромки образуют самую широкую часть вступающего в контакт со льдом участка корпуса судна.
Согласно фиг.4 боковые стенки 30 и 31 (борта) носовой оконечности расположены под острым углом oL к вертикальным плоскостям 32, касательным к их нижним кромкам, и наклонены в сторону диаметральной плоскости, образуя зазор 33 с вертикальными плоскостями и со льдом 34 (ледовым полем ) .
В случае варианта выполнения носовой оконечности, изображенной на фиг.6, угловые точки 12,16 и 13,17 расположены, как показано на фиг.4.
Угол наклона боковых стенок 30 и 31 понтонообразной носовой оконечности 1 к вертикальным плоскостям выполнен сог ласно фиг.5 возрастаюпщм в сторону кормовой оконечности.
Вариант выполнения согласно фиг.6 предусматривает, чтобы обе боковые
стенки 30 и 31 содержали на своих нижних кромках выступающие наружу режущие профи-гти 35 и 36, которые выступают в сторону за остальную ширину корпуса судна.
Согласно другому варианту исполнения судно с ледокольными свойствами содержит лобовую поверхность 2 (фиг. и 8, пунктир), которая простирается на всю ширину судна и направлена вперед вверх. Лобовая поверхность 2 расположена- приблизительно наполовину ниже конструктивной ватерлинии 10. На обоих наружных краях лобовой поверхности 2 имеются простирающиеся в продольном направлении судна режущие кромки 37, которые находятся на стержневидных симметрично проходящих относительно диаметральной плоскости 5 скользящих и разрушающих профилях 38 (боковых полозьях),а также две боковые ограничительные плоскости 39, которые определяют самую большую ширину корпуса ледокольного судна. Каждый из боковых ледорезных полозье 38 в их ограничительной плоскости 39 выполнен слегка изогнутым. Этому легкому изгибу в продольном направлении следует также и. направленная вперед вверх лобовая поверхность 2. На среднем частичном участке своей продольной протяженности вблизи, в частности ниже, конструктивной ватерлинии 10 лобовая поверхность 2 содержит в поперечном направлении судна горизонтальные , П1эактически прямолинейные , нижние ограничения приданных ей шпангоутов, так что она образует плоскость . При своем продолжении далее вперед лобовая поверхность 2 выполнена в поперечном направлении для постепенного перехода в носовую часть слегка сводчато-вогнутой, так как надводная носовая часть в направлении вперед вверх переходит в два катана- раноподобных форштевня 40, относительно которых носовая часть на участке диаметральной плоскости 5 отступает назад и круче (по сравнению с форштевнями 40) и поднимается вверх.
Направленная вперед вверх лобовая поверхность 2 переходит в заднем направлении в подводную носовую часть со шпангоутами 41, имеющими в нижней части V-образную форму. На своем конечном участке лобовая поверхность 2 выполнена поэтому с лег-кям изломом в середине и создает тем самым не слишком крутой переход к подводной носовой части со шпангоутами, выполненными в их нижней части в V-образной форме. Далее шпангоуты принимают трапециевидную форму, контуры которой образованы днищевыми линиями 42 и примыкающими боковьпу|и линиями 43, которые круче, чем V-образные шпангоуты 41, направлены вверх.
моугольной льдины большого размера и предотвращать ее разрушение на множество кусков. На заднем участке
Носовая часть судна имеет наиболь- Ш ляет, контролируя, производить раз- шую ширину (фиг,8). Эта ширина соот- лом на две части приблизительно приветствует расстоянию между режущими кромками 37 на Соковых полозьях 38 (т.е. между ограничительными плоскостями 39) и имеет протяженность соот- 15 подводной носовой части судна боко- ветственно заштрихованной части с дву. вые полозья 38 переходят в боковые мя боковыми полозьями 38.выступы 47 корпуса судна.
Обозначенные пунктиром поперечные На фиг.7 и 8 штрихлинией обозна- линии указывают на прямолинейное про- чена ватерлиния 48 толстый лед, хождение лобовой поверхности 2 вблизи 20 указьшающая уровень осадки судна, конструктивной ватерлинии 10, где лобовая поверхность представляет собой практически плоскость. Для этого участка она в средней части слегка свод- чато-вогнута, а на заднем участке в 25 ны с обрезанными боковьми кромками, середине имеет легкий излом и снабже- выломанной из ледового поля, и сохра- на центральным ледорезным полозом 44. Остальная часть корпуса носовой части отступает назад (к зоне диаметраль30
например, после загрузки балластной водой. Благодаря этой мере создается больший изгибающий момент при разломе приблизительно прямоугольной льдиной плоскости) ртносительно полозьев 38 и 44, а также обоих форштевней, по меньшей мере в зоне той части корпуса , которая приводится в соприкосновение с твердым ледовым покрытием или с только что выломанным одним куском льдины.
няются у судна все остальные ледокольные свойства. При этом наклонная вперед вверх лобовая поверхность 2 практически полностью находится под водой.
На фиг.9 изображено судно ледового плавания в поперечном разрезе за конструкционной ватерлинией 10 на ло35 бовой поверхности 2 (фиг.7,8) на переднем участке центрального полоза 44 Из ледового поля 34 вырезана посредством режущих кромок 37 льдина и под действием изгибающего усилия отломана одним куском 49 по невидимой поперечной линии от ледового поля 34.
Расположенный в диаметральной плоскости 5 центральньй полоз 44 направлен от заднего подводного участка плоской лобовой поверхности 2 по подводной носовой части со шпангоутами 41, имеющими нижний V-образный профиль , до днища 45. Область, показанная на фиг.7, на фиг.8 изображена заштрихованным участком. Первоначально приблизительно треугольный профиль 46 центрального полоза 44 переходит в трапециевидную форму, направленную заостренной частью вниз. Такая форма центрального полоза 44 позволяет производить надрез в целиком выломанной из ледового покрова льдине, создавая тем самым линию заданного разлома. Нижняя кромка цент- рального полоза 44 имеет в зоне лобовой поверхности 2 несколько больший наклон по сравнению с горизонталями, чем нижняя кромка (режущая кромка
37) боковых полозьев 38. Наклон относительно горизонталей уменьшается в направлении в корме. Исходя из высоты профиля центрального полоза и высоты V-о.бразных шпангоутов, можно обеспечить выбор оптимального надреза льдины центральным полозом при учете прочих конструктивных особенностей судна. Кроме того, это позвомоугольной льдины большого размера и предотвращать ее разрушение на множество кусков. На заднем участке
ляет, контролируя, производить раз- лом на две части приблизительно приподводной носовой части судна боко- вые полозья 38 переходят в боковые выступы 47 корпуса судна.
На фиг.7 и 8 штрихлинией обозна- чена ватерлиния 48 толстый лед, указьшающая уровень осадки судна, ны с обрезанными боковьми кромками, выломанной из ледового поля, и сохра-
например, после загрузки балластной водой. Благодаря этой мере создается больший изгибающий момент при разломе приблизительно прямоугольной льдиНа фиг.7 и 8 штрихлинией обозна- чена ватерлиния 48 толстый лед, указьшающая уровень осадки судна, ны с обрезанными боковьми кромками, выломанной из ледового поля, и сохра-
няются у судна все остальные ледокольные свойства. При этом наклонная вперед вверх лобовая поверхность 2 практически полностью находится под водой.
На фиг.9 изображено судно ледового плавания в поперечном разрезе за конструкционной ватерлинией 10 на лобовой поверхности 2 (фиг.7,8) на переднем участке центрального полоза 44. Из ледового поля 34 вырезана посредством режущих кромок 37 льдина и под действием изгибающего усилия отломана одним куском 49 по невидимой поперечной линии от ледового поля 34.
Носовая понтрнообразная оконечность 1 корпуса судна ледового плавания содержит согласно варианту по
фиг.12 лобовую поверхность 2, к которой примыкает выполненная в V-образной форме подводная носовая часть. .Резко направленная вперед лобовая поверхность 2 имеет угловые точки перегиба 50-53, которые расположены выше ватерлинии приблизительно в одной плоскости. Действие острых кромок сторон может быть усилено применением зубьев 54.
Направленная вперед лобовая поверхность 2 носовой части постепенно переходит несколько ниже ватерлинии в V-образно выполненную часть подводной области судна. Ширина носовой оконечности 1 спереди до угловых точек 55 и 56 одна и та же или даже несколько больше, чем ширина остальной части судна. За угловыми точками 55 и 56 ширина носовой оконечности 1 заметно уменьшена.
V-образно выполненная часть подводной области судна, примыкающая к понтонообразной носовой оконечности 1 корпуса судна с ледокольными свойствами , переходит в лобовую поверхность 2 с помощью направленных в сторону , вверх, вперед состыковывающихся
переходных поверхностей 57 и 58, при- 15 ный полоз 44 и подъемная сила на
мыкающих к форштевню 59.
Понтонообразная носовая оконечность 1 оборудована рядом сопл 60 демпфирования волнения, расположенных с левого до правого борта приблизительно в зоне ватерлинии 10. Через сопла 60 выпускают наружу воду, воздух или смесь воды с воздухом. Сопла 60 расположены преимущественно ниже конструктивной ватерлинии 10 в зоне
лобовой поверхности 2 носовой оконечности 1 судна. Эти сопла 60 уста- 1- Судно для плавания в открытом новлены так, что с помощью выпускаемой из них воды, воздуха или смеси воды с воздухом можно демпфировать бьющие в носовую оконечность волны.
море и покрытом льдом бассейне, содержащее расположенную в зоне ватерли 30 НИИ и выше нее понтонообразную носовую оконечность корпуса судна, днище которой в нижней части выполнено с участком лобовой поверхности, прости рающейся на большую часть ширины кор
Сопла 60 соединены с предусмотренными на корпусе судна сопловыми уста-J новками или могут являться составной
море и покрытом льдом бассейне, содержащее расположенную в зоне ватерли- 30 НИИ и выше нее понтонообразную носовую оконечность корпуса судна, днище которой в нижней части выполнено с участком лобовой поверхности, простирающейся на большую часть ширины корчастью такого рода установок, кото- 35 судна и наклоненной вперед и
вверх к плоскости ватерлинии, а также кормовую оконечность с размещенными в ней движителями, отличающееся тем, что, с целью увели- льдом водах и требуется ввести в дей- 40 ледопроходимости при наимень- ствие сопла 60, предусмотренные в но- . мощности, потребной для передвй- совой оконечности 1.женил с.удна и повышения остойчивости,
Судно ледового плавания эксплуати- участки перехода бортовых стенок понрые выполнены так, что всасывающие воронки этих сопловых установок могут содержаться свободными от льда, когда судно находится в покрытых
руется во льдах следующим образом.
При перемещении носовой оконечности 1 в ледовом поле 34 наклонная вовнутрь относительно вертикальной плоскости 32 боковая стенка 30 или
тонообразной носовой оконечности кор- 45 пуса судна в лобовую поверхность днища последней образованы расположенными вдоль этой носовой оконечности бортовыми ребрами, частично изогнутыми в продольном направлении, выпол- 31 носовой части позволяет образовать о ненными выступанщими наружу от корпу- зазор 33 между боковой стенкой и тве- са и образующими самую широкую часть рдым ледовым полем 34 (см,фиг.4), подводного участка корпуса судна, благодаря чему предотвращена горизон- причем участок перехода лобовой потальная передача усилий F, изображен- верхности днища в кормовой его уча- ных на фиг.З. Зазор 33 увеличивается сток под конструктивной ватерлинией в верхнем направлении, причем он мо- выполнен выгнутым вниз или с изломом, жет также увеличиваться в направле- а лобовая поверхность днища выполнении к корме судна, как на фиг.5,где на расширяющейся в стороцу кормы суд- носовая часть судна показана в пла- на.
81888
не. Образование такого зазора может быть выгодным при сильном сжатии льдов, причем целесообразно зазор увеличивать как снизу вверх, так и с спереди назад. При этом исчезнет трение между корпусом судна и боковой- СТОРОНОЙ твердого ледового покрытия. При варианте исполнения согласно фиг.7 центральный полоз 44 произво- O дит по средней линии куска 49 льдины надрез, образуя тем самым линию заданного разлома. В подводной носовой части с V-образными шпангоутами (фиг,.10, поперечный разрез) централь
краях льдины вызывают ее разлом на две приблизительно равные половины. На расположенной далее части корпуса судна эти половины отводятся в наружную сторону и попадают под ледовое покрытие 34 (фиг.11, поперечный разрез ) .
25 Формула изобретения
1- Судно для плавания в открытом
море и покрытом льдом бассейне, содержащее расположенную в зоне ватерли- НИИ и выше нее понтонообразную носовую оконечность корпуса судна, днище которой в нижней части выполнено с участком лобовой поверхности, простирающейся на большую часть ширины кор91308188
2. Судно ПОП.1, отличаю- ю щ е е с я тем, что бортовые ребра участков перехода бортовых стенок носовой оконечности в ее днище имеют дугообразньй профиль в сечениях шпангоутов.
3.Судно ПОП.1, отличающееся тем, что бортовые ребра участков перехода бортовЫх стенок носовой оконечности в ее днище имеют острые кромки в сечениях шпангоутов
4.Судно по пп.1-3, о т л и ч аю щ е е с я тем, что участки перехода бортов в днище корпуса за «редела- J5 нечности в лобовую поверхность ее ми носовой оконечности образованы днища. бульбообразными выступами, расположенными вдоль корпуса судна и плавно сопряженными с профилем участков
11. Судно по пп.3-10, о т л и ю щ е е с я тем, что ледорезные
перехода бортовых-стенок носовой око-20 менты выполнены в виде полозьев с
ечности в ее днище.
5.Судно по пп.1-4, отличащееся тем, что бульбообразные частки перехода бортов в днище корпуса з,а пределами носовой оконечности плавно сопряжены с боковыми стенками туннелей, выполненных в кормовой оконечности корпуса судна для размещения в них гребных винтов движителей .
6.СУДНО по пп.3-5, отличающееся тем, что бортовые ребра с острыми кромками в участка перехода бортовых стенок носовой оконечности в лобовую поверхность ее днища выполнены прямыми или изогнутыми , снабжены размещенными на них одними ледорезными элементами, а
нижняя часть носовой оконечности корпуса судна снабжена установленными 40 по ее центру вдоль корпуса судна другими ледорезными элементами.
7.Судно по пп.1-6, отличающееся тем, что днищевые уча35
25
30
стки шпангоутов выполнены трапецеидальными и имеющими нижнее плоское основание, параллельное плоскости ватерлинии.
8.Судно по пп.1-7, отличающееся тем, что на днище корпуса судна в носовой оконечности за пределами лобовой поверхности выполнен V-образный в плоскостях шпангоутов выступ, образующий подводный форштевень.
9.Судно по пп.1-8, о тли ч а - ю щ е е с я тем, что бортовые стенки понтонообразной носовой оконечности расположены под острым углом
10
к вертикальным плоскостям, касательным к их нижним кромкам, и выполнены в сторону диаметральной плоскости.
10. Судно по пп.1-9, о т л и ч а- ю щ е е с я тем, что передний торец понтонообразной носовой оконечности выполнен со впадиной, образующей с бортовыми стенками этой носовой части оконечности два надводных форштевня , расположенных симметрично по обе стороны относительно диаметральной плоскости и переходящих своими нижними кромками в бортовые ребра участков перехода бортовых стенок новосой окоечности в лобовую поверхность ее нища.
11. Судно по пп.3-10, о т л и ч а- ю щ е е с я тем, что ледорезные эле0
5
острыми режущими кромками, центральный из которых расположен в диаметральной плоскости, а два других бортовых полоза установлены на бортовых 5 ребрах участков перехода бортовых стенок понтонообразной носовой оконечности в лобовую поверхность днища последней.
12.Судно поп.9,отличаю- 0 Щ е е с я тем, что угол наклона бортовых стенок понтонообразной носовой оконечности к вертикальным плоскостям выполнен возрастающим в сторону кормовой оконечности.
13.Судно поп.11,отличаю- щ е е с я тем, что полозья ледорез- ных элементов имеют стержнеобразный профиль.
14.Судно по п.13, о т л ич а ю- щ е е с я тем, что в плоскости шпангоута центральный стержнеобразный профиль полоза ледорезного элемента размещен в вершине угла V-образного профиля подводного выступа на днище
в этой плоскости шпангоута.
15.Судно по п.14, отличающееся тем, что длина центрального стержнеобразного профиля полоза ледорезного элемента не превышает
0 длины носовой оконечности.
16.Судно по п.14, отличающееся тем, что центральный стержнеобразный профиль полоза ледорезного элемента выполнен изогнутым в ди5 аметральной плоскости.
17.Судно по п.11, отличающееся тем, что режущие кромки бортовых полозьев ледорезных элементов своими кормовыми концами сопря5
жены с бульбообразными выступами участков перехода бортов корпуса судна в днище последнего.
18.Судно по п.11, отличающееся тем, что продольная ось центрапьного полоза ледорезного элемента наклонена к плоскости ватерлинии на больший угол, чем углы наклона к плоскости ватерлинии продольных осей бортовых полозьев ледорезных элементов.
19.Судно по п.18, отличающееся тем, что отклонение величины угла наклона к плоскости ватерлинии продольной оси центрального полоза от величины углов наклона к плоскости ватерлинии продольных осей бортовых полозьев уменьшается в направлении от носовой оконечности к кормовой оконечности.
08i
10
f5
8812
20.Судно по пп.1-19, о т л и ч а- ю щ е е с я тем, что понтонооОразная носовая оконечность снабжена смонтированной в ее нижней части со сторо- нь лобовой поверхности группой сопл демпфирования волнения для подачи через них воды, воздуха или водовоз- душной смеси, расположенных в ряд от одной бортовой стенки до другой противоположной бортовой стенки поперек корпуса судна.
21.Судно по п.20, отличающееся тем, что ряд сопл демпфирования выполнения расположен под конструктивной ватерлинией. Приоритет по пунктам
11.06.82по пп.1,2,4,5,7,10;
05.11.81по пп.3,9,12,19; 20 11.09.82,по пп.8, 20,21;
03.02.82по пп.6.10,11,13-18.
10
27 W
1if
Фи.2.
Реферат
Изобретение относится к судам для плавания в открытом море и покрытом льдом бассейне. Целью изобретения является увеличение -ледопрохо- димости судна и повышение его остойчивости при наименьшей потребной мощности . Судно содержит расположенную в зоне ватерлинии и выше нее понто- нообразную носовую оконечность 1, днище которой в нижней части выполнено с участком лобовой поверхности 2, наклоненной под острым углом к плоскости ватерлинии, а также кормовую оконечность с размещенными в ней движителями. Участки перехода бортовых стенок понтонообразной носовой оконечности корпуса судна в лобовую поверхность 2 днища образованы расположенными вдоль носовой оконечности бортовыми ребрами 3, частично изогнутыми в продольном направлении . Участок перехода лобовой поверхности днища в кормовой его участок под конструктивной ватерлинией выполнен выгнутым вниз или с изломом . Лобовая поверхность днища выполнена расширяющейся в сторону кор- мы и переходит в подводную носовую часть с У-образными шпангоутами. 20 з.п. ф-лы, 12 ил. ;/ § СО оо о 00 оо оо СП ч./
Формула
