RU2701622C1

RU2701622C1 - Surface single-hull high-speed vessel with wave-cutting contours

Info

Publication number: RU2701622C1
Application number: RU2019101406A
Authority: RU
Inventors: Александр Васильевич Шляхтенко; Игорь Григорьевич Захаров; Михаил Владимирович Алешин; Олег Владимирович Гончаров
Original assignee: Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации
Priority date: 2019-01-17
Filing date: 2019-01-17
Publication date: 2019-09-30

Abstract

FIELD: shipbuilding.

SUBSTANCE: invention relates to ship building, particularly, to design of single-hull high-speed vessels. Proposed vessel comprises housing with smooth curvilinear outlines of hull underwater part and with maximum width of structural waterline in stern part. Vessel nose end has sharp lines – nearly straight waterlines with light bulge with inlet angle of about 10° – in combination with small splinting of frames: angles to vertical of 1–3 of theoretical frame timbers change from 17–22° in waterline area to 26–27° in the area of breakage of the board, above which the frame timbers sharply decreases down to the reverse one. Hull volume displaced to stern; waterlines are expanded to 14–15 theoretical frame timbers, smoothly passing into a section of the board with constant width, which is retained to the transom. Vessel height in transom area makes about 3.5 % of length between perpendiculars. Small frame timbers collapse combined with waterline sharp nose branches provides for “wave breaking” qualities of ship in conditions of developed roughness.

EFFECT: technical result consists in improvement of nautical qualities of ship with simultaneous provision of sufficient capacity and stability, providing high speed and enabling use of weapons and armament in conditions of developed sea waves.

1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области судостроения и касается проектирования однокорпусных быстроходных судов.The invention relates to the field of shipbuilding and for the design of single-hull high-speed vessels.

Известно техническое решение, касающееся конструкции надводного однокорпусного водоизмещающего быстроходного судна по патенту РФ №2155693 от 09.11.1999 г. Судно по указанному техническому решению имеет успокоитель бортовой качки, скуловые кили и вертикальную наделку в корме. Корпус выполнен с наибольшей шириной по конструктивной ватерлинии в корме. Недостатком описанной конструкции судна является недостаточная курсовая устойчивость и управляемость при сохранении ходовых мореходных качеств.A technical solution is known regarding the design of a surface single-hull displacement high-speed vessel according to the patent of the Russian Federation No. 2155693 dated 11/11/1999. The vessel according to the indicated technical solution has a roll stabilizer, cheekbones and vertical adjustment in the stern. The hull is made with the greatest width along the structural waterline in the stern. The disadvantage of the described design of the vessel is the lack of directional stability and controllability while maintaining seaworthiness.

Также известно техническое решение по патенту РФ №2493039 (прототип), касающееся конструкции надводного однокорпусного водоизмещающего быстроходного судна. Судно содержит вытянутый вдоль своей диаметральной плоскости корпус с плавными криволинейными обводами подводной части и с наибольшей шириной конструктивной ватерлинии в кормовой оконечности, успокоитель качки, скуловые кили и вертикальную килевую наделку в кормовой оконечности. Бортовые ветви ватерлинии имеют четыре характерных участка с разной геометрией. Технический результат заключается в повышении курсовой устойчивости и управляемости при сохранении ходовых и мореходных качеств судна. Однако такое судно обладает недостаточной для корабля вместимостью в носовой и миделевой части, которая компенсируется большим развалом бортов, что в свою очередь приводит к высокому расположению центра масс, неблагоприятному с точки зрения остойчивости.Also known is the technical solution according to the patent of the Russian Federation No. 2493039 (prototype), concerning the design of the surface single-hull displacement high-speed vessel. The vessel contains a hull elongated along its diametrical plane with smooth curved contours of the underwater part and with the largest width of the structural waterline in the aft end, pitching damper, cheekbones and vertical keel adjustment in the aft end. The side branches of the waterline have four characteristic sections with different geometries. The technical result consists in increasing directional stability and controllability while maintaining the navigational and seaworthiness of the vessel. However, such a vessel has insufficient capacity for the ship in the bow and mid-section, which is compensated by the large collapse of the sides, which in turn leads to a high center of mass location, which is unfavorable from the point of view of stability.

Целью изобретения является устранение вышеуказанных недостатков и разработка корпуса корабля с так называемыми «волнопрорезывающими» обводами, обеспечивающими улучшенные мореходные качества в условиях развитого морского волнения при одновременном обеспечении достаточной вместимости и остойчивости корабля, что в свою очередь позволяет развивать высокую скорость хода и использовать вооружение в условиях развитого морского волнения.The aim of the invention is to eliminate the above disadvantages and develop a ship’s hull with the so-called “wave-cutting” contours that provide improved seaworthiness in conditions of developed sea waves while ensuring sufficient capacity and stability of the ship, which in turn allows you to develop high speed and use weapons in conditions developed sea waves.

Этот результат достигается тем, что носовая оконечность корабля имеет острые обводы - почти прямые ватерлинии с легкой выпуклостью с углом входа около 10° - в сочетании с малым развалом шпангоутов: углы к вертикали 1-3 теоретических шпангоутов изменяются от 17-22° в районе ватерлинии до 26-27° в районе слома борта, выше которого наклон шпангоутов резко уменьшается вплоть до обратного. Объем корпуса смещен в корму; ватерлинии расширяются до 14-15 теоретических шпангоутов, плавно переходя в участок борта с постоянной шириной, которая сохраняется до транца. Высота подзора судна в районе транца составляет около 3,5% от длины между перпендикулярами. Кормовая оконечность имеет углубление в днищевой поверхности и расширение шпангоутов в районе перехода днищевой поверхности к бортовой в районе 17-20 теор. шп (так называемая ложкообразная форма), что позволяет улучшить остойчивость корабля и выровнять поле скоростей в дисках гребных винтов. Наличие ложкообразной формы кормовой оконечности существенно улучшает пропульсивные качества корабля.This result is achieved by the fact that the bow of the ship has sharp contours - almost straight waterlines with a slight bulge with an entry angle of about 10 ° - in combination with a small camber of frames: the angles to the vertical of 1-3 theoretical frames vary from 17-22 ° in the area of the waterline to 26-27 ° in the area of breaking the side, above which the slope of the frames sharply decreases until the opposite. The body volume is shifted to the stern; waterlines expand to 14-15 theoretical frames, smoothly transitioning to the side of the board with a constant width, which remains until the transom. The height of the ship's clearance in the transom area is about 3.5% of the length between the perpendiculars. The aft end has a recess in the bottom surface and the expansion of frames in the area of transition of the bottom surface to the side in the region of 17-20 theories. shp (the so-called spoon-shaped form), which allows to improve the stability of the ship and level the velocity field in the propeller disks. The presence of a spoon-shaped form of the aft end significantly improves the propulsive qualities of the ship.

Изобретение поясняется чертежами, гдеThe invention is illustrated by drawings, where

на рис. 1 пунктиром показана конструктивная ватерлиния прототипа, а сплошной линией - ватерлиния по предлагаемому изобретению в одном масштабе по длине;in fig. 1, the dotted line shows the design waterline of the prototype, and the solid line shows the waterline of the invention in one scale along the length;

на рис. 2 пунктиром показаны выборочные шпангоуты прототипа, а сплошными линиями соответствующие шпангоуты корпуса по предлагаемому изобретению, арабские цифры - номера теоретических шпангоутов.in fig. 2 dotted line shows the sample frames of the prototype, and solid lines correspond to the frames of the housing according to the invention, the Arabic numerals are the numbers of theoretical frames.

Малый развал шпангоутов в сочетании с острыми носовыми ветвями ватерлиний обеспечивает «волнопрорезывающие» качества корабля в условиях развитого волнения.Small camber of frames in combination with sharp nasal branches of waterlines provides “wave-breaking” qualities of the ship in conditions of developed unrest.

Продленная к миделю по сравнению с прототипом кормовая часть с постоянной наибольшей шириной и более выпуклые ватерлинии в носовой части обеспечивают достаточную вместимость корабля. Широкая кормовая часть также позволяет поддерживать достаточную остойчивость корабля, как начальную, так и на больших углах крена.The aft part with a constant maximum width extended to the midsection compared to the prototype and the more convex waterlines in the bow ensure sufficient ship capacity. The wide aft part also allows you to maintain sufficient stability of the ship, both initial and at large angles of heel.

Claims

A single-hulled surface displacement high-speed vessel containing a hull extended along its diametrical plane with smooth curved contours of the underwater part, sharp bow water lines in the area of the structural water line, rolling stock damper with two steering wheels located outboard, zygomatic keels and vertical keel cutting with the largest feed the width of the structural waterline in the aft end, and the side branches of the waterline have four characteristic sections, the first of which nth is located from the stem to the area of 10-11 theoretical frames and mates with the second section, which is a smooth curve that mates with the third section to the transom, the fourth section of the waterline is the line segment from the end of the third section to the ship’s diametrical plane at right angles to this plane , and the line of zero buttocks in the bottom in the section from the stem to area 11 of the theoretical frame is parallel to the plane of the waterline, and in the area from area 12 of the theoretical frame to tsa has an S-shape that abuts the transom with an angle of small values of 0-5 ° relative to the plane of the structural waterline, characterized in that the waterline in the nose has a slight bulge and an angle of contact with the diametrical plane of about 10 °, the second section of the waterline extends to 14 -15 theoretical frames, and the third section begins with the indicated frames and is parallel to the diametrical plane, 1-3 theoretical frames have a camber of 17-22 ° in the area of the waterline and 26-27 ° in the area of breaking the bead, above which the slope of the frames is sharply decreases to the contrary, a feed vessel having a relatively lower valance, whose height is in the region of the transom is about 3.5% of the length between perpendiculars.