речной транстрим (варианты), транстрим "река-море" (варианты), способ оптимизации режимов плавания транстрима "река-море", способ погрузки, транспортировки и разгрузки грузов транспортным тримараном класса "река-море", способ проводки транспортного тримарана класса "река-море" через шлюз, канал, узкий фарватер

Формула изобретения

1. Транспортный тримаран - речной транстрим, состоящий из среднего корпуса и боковых корпусов, где во всех корпусах размещены судовые энергетические установки с гребными винтами и рулевые устройства, отличающийся тем, что боковые корпуса расположены относительно среднего корпуса так, что их форштевни для гашения носовых волн среднего корпуса расположены на уровне окончания носовых обводов среднего корпуса, для гашения кормовых волн среднего корпуса кормовые части боковых корпусов удлинены назад относительно кормы среднего корпуса, для гашения подводных волн, создаваемых гребным винтом среднего корпуса, под гребным винтом среднего корпуса размещено подводное межкорпусное крыло, которое закреплено к среднему и боковым корпусам.

2. Транспортный тримаран - речной транстрим, состоящий из среднего корпуса и боковых корпусов, где во всех корпусах размещены судовые энергетические установки с гребными винтами и рулевые устройства, отличающийся тем, что боковые корпуса расположены относительно среднего корпуса так, что их форштевни для гашения носовых волн среднего корпуса расположены на уровне окончания носовых обводов среднего корпуса, для гашения кормовых волн среднего корпуса кормовые части боковых корпусов удлинены назад относительно кормы среднего корпуса, для гашения подводных волн, создаваемых гребным винтом среднего корпуса, под гребным винтом среднего корпуса размещено подводное межкорпусное крыло, которое закреплено к среднему и боковым корпусам, внешний борт каждого из боковых корпусов выполнен так, что его надводная часть выполнена в виде наклонной плоскости до линии соприкосновения с водной поверхностью, а его подводная часть выполнена в виде вертикальной плоскости, кили боковых корпусов удлинены вглубь ниже уровня киля среднего корпуса.

3. Транспортный тримаран - речной транстрим по пп.1 и 2, отличающийся тем, что обводы носовых и кормовых частей внутренних бортов боковых корпусов выполнены вогнутыми.

4. Транспортный тримаран - речной транстрим по пп.1 и 2, отличающийся тем, что для гашения подводных волн, создаваемых гребным винтом среднего корпуса, гребной винт среднего корпуса помещен в кожух, представляющий собой часть конической трубы, который крепится стойками к среднему и боковым корпусам.

5. Транспортный тримаран - речной транстрим по п.4, отличающийся тем, что стойки, закрепляющие кожух к боковым корпусам, выполнены в виде подводных крыльев, выполненных с возможностью регулирования угла атаки.

6. Транспортный тримаран - речной транстрим класса “река-море”, состоящий из среднего корпуса и боковых корпусов, соединенных межкорпусными креплениями, где во всех корпусах размещены судовые энергетические установки с гребными винтами и рулевые устройства, отличающийся тем, что боковые корпуса выполнены с возможностью их перемещения относительно среднего корпуса назад и вперед, для чего межкорпусные крепления выполнены подвижными и с возможностью их фиксирования, под гребным винтом среднего корпуса размещен экран, закрепленный к корме среднего корпуса стойками, которые выполнены подвижными и с возможностью фиксирования экрана в подводном и надводном положении.

7. Способ оптимизации режимов плавания транспортного тримарана класса “река-море”, заключающийся в том, что боковые корпуса транстрима выполняют с возможностью их перемещения относительно среднего корпуса вперед и назад, для чего межкорпусные крепления выполнены подвижными с возможностью их фиксирования, под гребным винтом среднего корпуса размещают подвижный экран, выполненный с возможностью его фиксирования в подводном и надводном положениях, при переходе из моря в реку боковые корпуса перемещают назад для гашения судовых волн среднего корпуса и предотвращения размыва берегов реки, экран опускают в воду, располагают его под гребным винтом для предотвращения размыва дна реки, а при переходе из реки в море боковые корпуса перемещают вперед, экран поднимают из воды.

8. Транспортный тримаран - речной транстрим класса “река-море”, состоящий из среднего корпуса и боковых корпусов, соединенных межкорпусными креплениями, где в носовой части среднего корпуса размещены трюмные ворота, днище среднего корпуса выполнено в виде раскрывающихся створок и во всех корпусах размещены судовые энергетические установки и рулевые устройства, отличающийся тем, что боковые корпуса соединены между собой межкорпусными креплениями и выполнены удлиненными назад относительно кормы среднего корпуса, с возможностью их соединения и отсоединения от среднего корпуса и друг от друга, причем средний корпус выполнен с возможностью его погрузки-разгрузки при боковых корпусах, соединенных с ним.

9. Способ погрузки, транспортировки и разгрузки транспортным тримараном класса “река-море”, где в носовой части среднего корпуса размещены трюмные ворота, днище среднего корпуса выполнено в виде раскрывающихся створок и во всех корпусах размещены судовые энергетические установки и рулевые устройства, отличающийся тем, что при погрузке последовательно соединяют боковые корпуса со средним корпусом с помощью межкорпусных креплений, открывают трюмные ворота и створки днища среднего корпуса, наплывают на груз, размещают его в трюме среднего корпуса, закрывают створки днища и трюмные ворота, транспортировку обеспечивают закреплением боковых корпусов к среднему корпусу судна и между собой межкорпусными креплениями, при разгрузке открывают трюмные ворота и створки днища среднего корпуса, выводят груз из трюма среднего корпуса, закрывают створки днища и трюмные ворота, отсоединяют боковые корпуса от среднего корпуса, причем погрузку-разгрузку среднего корпуса осуществляют при боковых корпусах, соединенных с ним.

10. Способ проводки транспортного тримарана, состоящего из среднего и боковых корпусов, через шлюз, канал, узкий фарватер, заключающийся в том, что боковые корпуса выполняют с возможностью их отсоединения от среднего корпуса, при подходе к шлюзу, каналу, узкому фарватеру отсоединяют боковые корпуса от среднего корпуса тримарана, проводят поочередно каждый из корпусов тримарана через шлюз, канал, узкий фарватер, после чего поочередно присоединяют боковые корпуса к среднему корпусу, продолжают путь.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к судостроению и касается конструирования транспортных тримаранов морского, речного класса и класса "река - море". Это могут быть транспортные, пассажирские, спортивные, промысловые, технические и суда специального назначения.

Известны различные конструкции транспортных тримаранов (патенты RU 2155694, 2155695 и 2156714).

Цель настоящего изобретения - разработка новых конструкций транспортных тримаранов с новыми возможностями, учитывающих специфику применения в режимах "река - море", "река".

Поставленная цель достигается тем, что в транспортном тримаране - речном транстриме, состоящем из среднего корпуса и боковых корпусов, во всех корпусах размещены судовые энергетические установки с гребными винтами и рулевые устройства, боковые корпуса расположены относительно среднего корпуса так, что их форштевни для гашения носовых волн среднего корпуса расположены на уровне окончания носовых обводов среднего корпуса, для гашения кормовых волн среднего корпуса кормовые части боковых корпусов удлинены назад относительно кормы среднего корпуса, для гашения подводных волн, создаваемых гребным винтом среднего корпуса, под гребным винтом среднего корпуса размещено подводное межкорпусное крыло, которое закреплено к среднему и боковым корпусам.

Транспортный тримаран - речной транстрим - состоит из среднего корпуса и боковых корпусов, где во всех корпусах размещены судовые энергетические установки с гребными винтами и рулевые устройства. Боковые корпуса расположены относительно среднего корпуса так, что их форштевни для гашения носовых волн среднего корпуса расположены на уровне окончания носовых обводов среднего корпуса. Для гашения кормовых волн среднего корпуса кормовые части боковых корпусов удлинены назад относительно кормы среднего корпуса. Для гашения подводных волн, создаваемых гребным винтом среднего корпуса, под гребным винтом среднего корпуса размещено подводное межкорпусное крыло, которое закреплено к среднему и боковым корпусам. Внешний борт каждого из боковых корпусов выполнен так, что его надводная часть выполнена в виде наклонной плоскости до линии соприкосновения с водной поверхностью, а его подводная часть выполнена в виде вертикальной плоскости. Кили боковых корпусов удлинены вглубь, ниже уровня киля среднего корпуса. Обводы носовых и кормовых частей внутренних бортов боковых корпусов выполнены вогнутыми. Для гашения подводных волн, создаваемых гребным винтом среднего корпуса, гребной винт среднего корпуса помещен в кожух, представляющий собой часть конической трубы, который крепится стойками к среднему и боковым корпусам. Стойки, закрепляющие кожух к боковым корпусам, выполнены в виде подводных крыльев, выполненных с возможностью регулирования угла атаки.

Транспортный тримаран - транстрим класса "река - море" - состоит из среднего корпуса и боковых корпусов, соединенных межкорпусными креплениями, где во всех корпусах размещены судовые энергетические установки и рулевые устройства. Боковые корпуса выполнены с возможностью их перемещения относительно среднего корпуса назад и вперед, для чего межкорпусные крепления выполнены подвижными и с возможностью их фиксирования, под гребным винтом среднего корпуса размещен экран, закрепленный к корме среднего корпуса стойками, которые выполнены подвижными и с возможностью фиксирования экрана в подводном и надводном положении.

Способ оптимизации режимов плавания транспортного тримарана класса "река - море" заключается в том, что боковые корпуса транстрима выполняют с возможностью их перемещения относительно среднего корпуса назад и вперед, для чего межкорпусные крепления выполняют подвижными и с возможностью их фиксирования, под гребным винтом среднего корпуса размещают подвижный экран, выполненный с возможностью его фиксирования в подводном и надводном положениях, при переходе из моря в реку боковые корпуса перемещают назад для гашения судовых волн среднего корпуса и предотвращения размыва берегов реки, экран опускают в воду, располагают его под гребным винтом для предотвращения размыва дна реки, а при переходе из реки в море боковые корпуса перемещают вперед, экран поднимают из воды.

Транспортный тримаран - транстрим класса "река - море" - состоит из среднего корпуса и боковых корпусов, соединенных межкорпусными креплениями. В носовой части среднего корпуса размещены трюмные ворота, днище среднего корпуса выполнено в виде раскрывающихся створок, и во всех корпусах размещены судовые энергетические установки и рулевые устройства. Боковые корпуса соединены между собой межкорпусными креплениями и выполнены удлиненными назад относительно кормы среднего корпуса, с возможностью их соединения и отсоединения от среднего корпуса и друг от друга, причем средний корпус выполнен с возможностью его погрузки-разгрузки при соединенных к нему боковых корпусах.

Способ погрузки, транспортировки и разгрузки грузов транспортным тримараном класса "река - море", где в носовой части среднего корпуса размещены трюмные ворота, днище среднего корпуса выполнено в виде раскрывающихся створок, и во всех корпусах размещены судовые энергетические установки и рулевые устройства, заключается в том, что при погрузке последовательно соединяют боковые корпуса со средним корпусом с помощью межкорпусных креплений, открывают трюмные ворота и створки днища среднего корпуса наплывают на груз, размещают его в трюме среднего корпуса, закрывают створки днища и трюмные ворота, транспортировку обеспечивают закреплением боковых корпусов к среднему корпусу судна и между собой межкорпусными креплениями, при разгрузке открывают трюмные ворота и створки днища среднего корпуса, выводят груз из трюма среднего корпуса, закрывают створки днища и трюмные ворота, отсоединяют боковые корпуса от среднего корпуса, причем погрузку-разгрузку среднего корпуса осуществляют при соединенных к нему боковых корпусах.

Способ проводки транспортного тримарана, состоящего из среднего и боковых корпусов, через шлюз, канал, узкий фарватер, заключается в том, что боковые корпуса выполняют с возможностью их отсоединения от среднего корпуса, при подходе к шлюзу, каналу, узкому фарватеру отсоединяют боковые корпуса от среднего корпуса тримарана, проводят поочередно каждый из корпусов тримарана через шлюз, канал, узкий фарватер, после чего поочередно присоединяют боковые корпуса к среднему корпусу, продолжают путь.

На фигурах 1, 2 изображена схема речного транстрима.

На фигурах 3-6 изображена схема транстрима "река - море" с подвижными боковыми корпусами.

На фигуре 7 изображена схема транстрима со съемными боковыми корпусами.

На фигурах 8-12 изображена схема погрузки транстрима со съемными боковыми корпусами.

Как известно, движущееся судно создает на поверхности воды судовые волны двух групп: носовые и кормовые. Носовые волны зарождаются несколько позади форштевня, а кормовые - впереди ахтерштевня. Судовые волны, подходя к берегам, разрушают их, а при малых запасах воды под днищем в результате работы движителей дно размывается. По этим причинам скорость движения судов на реках ограничивается, что мешает повысить эффективность речных перевозок.

Предлагаемая ниже конструкция речного транспортного тримарана -транстрима - минимизирует влияние судовых волн на разрушение берегов и дна рек, что позволит поднять скорость и увеличить эффективность перевозок грузов и пассажиров.

Речной транстрим 1 состоит из трех корпусов (фиг.1): средний корпус 2 (с форштевнем 3) и боковые корпуса - 4 (с форштевнями 5). Все три корпуса оснащены судовыми двигателями (движителями) с гребными винтами 6 и 7 среднего корпуса 2 и боковых корпусов 4 и рулевыми устройствами (не показаны). Средний корпус 2 соединен с боковыми корпусами 4 различными межкорпусными креплениями 8. Между корпусами размещается межкорпусная палуба 9. На судне предусмотрены надстройка 10 на среднем корпусе 2 и надстройки 11 на боковых корпусах 4.

С целью предотвращения размыва берегов волнами, идущими от среднего корпуса и его гребного винта, расположение боковых корпусов 4 относительно среднего корпуса 2 выбрано так, что:

- для гашения носовых волн 21 среднего корпуса 2 форштевни 5 боковых корпусов располагаются на уровне окончания носовых обводов 12 среднего корпуса 2, что позволяет экранировать носовые волны 21 среднего корпуса в межкорпусное пространство;

- для гашения кормовых волн 22 среднего корпуса 2 кормовые части боковых корпусов 4 выступают назад относительно линии кормы среднего корпуса 2 настолько, что экранируют кормовые волны 22 среднего корпуса 2 и формируют створ их распространения.

Кормовая волна 22 среднего корпуса 2 падает на боковой корпус 4 под углом . Примем минимальное удлинение кормовой части бокового корпуса 4, позволяющее гасить кормовую волну 22 среднего корпуса 2 за L_min, a расстояние между средним и боковым корпусами за s (фиг.1). Образуется прямоугольный треугольник с катетами L_min и s и углом . При этом угол зависит от носовых обводов 12 среднего корпуса 2 тримарана и от скорости его движения. Расчет на величину удлинения L_min кормовых частей боковых корпусов 4 производится на основании имеющихся заданных характеристик носовых обводах 12 среднего корпуса 2, максимальной скорости судна, а значит, минимальной величины угла , расстоянии между средним 2 и боковым 4 корпусами s. Исходя из этих данных, высчитываем минимальное удлинение кормовой части L_min. Оно равно L_min=s/tg.

В транстриме особое значение придается конструкции боковых корпусов 4, которые с учетом возможной их эксплуатации на малых, средних, больших реках и на море должны отвечать ряду специфических требований. Во-первых, боковые корпуса 4 должны создавать собственные минимальные волны. Для этого боковые корпуса 4 имеют минимальную осадку корпусов. Это достигается тем, что внешние борта 14 боковых корпусов 2 имеют такую конфигурацию, что в линии соприкосновения с водной поверхностью переходят из наклонной плоскости 15 в вертикальную 16 (подводные части внешних бортов), которая в дальнейшем переходит в киль 13. То есть внешние борта 14 боковых корпусов 4 состоят из надводной наклонной части 15 и вертикальной подводной части 16. При этом кили 13 боковых корпусов 4 удлинены в глубь воды для гашения судовых волн среднего корпуса 2.

Такая асимметричная конструкция корпуса возможна лишь в тримаране и только в качестве бокового корпуса, где средний основной корпус через разного рода межкорпусные крепления, общую палубу поддерживает боковые корпуса в заданном положении.

Носовые обводы 18 внутренних бортов 17 боковых корпусов 4 выполняются острыми. Расчетные места соприкосновения внутренних бортов боковых корпусов 4 с носовыми волнами среднего корпуса 2 выполняются по форме вогнутыми для уменьшения угла падения носовых волн среднего корпуса 2, то есть снижение гидродинамического сопротивления. Расчетные места соприкосновения внутренних бортов 17 боковых корпусов 4 с кормовыми волнами среднего корпуса 2 выполняются по форме вогнутыми для уменьшения угла падения кормовых волн среднего корпуса 2.

Для жесткости конструкции тримарана между его корпусами 2 и 4 расположены межкорпусные крепления 8, которые могут быть выполнены в виде межкорпусных подводных крыльев.

С целью предотвращения разрушения дна волнами, создаваемыми гребным винтом 6 среднего корпуса 2, под гребным винтом 6 среднего корпуса 2 размещено подводное межкорпусное крыло 19, которое закреплено стойками 20 к среднему 2 и боковым 4 корпусам. Крыло 19 экранирует волны гребного винта 6 и может быть выполнено с регулируемым углом атаки.

С той же целью гребной винт 6 среднего корпуса 2 может быть размещен в кожухе, представляющим собой коническую трубу, который крепится стойками к среднему и боковым корпусам (не показан). Это позволяет наряду с экранированием волн уменьшить столкновение носовых и кормовых волн межкорпусных волн с волнами, образуемыми гребным винтом 6 среднего корпуса 2.

Средний корпус 2 тримарана 1 может быть выполнен с возможностью соединения-разъединения к нему боковых корпусов. Средний корпус 2 также может быть выполнен из двух частей - основного и грузового корпуса, где грузовой корпус выполнен с возможностью соединения (стыковки) с основным корпусом. В носовой части среднего корпуса 2 могут быть расположены ворота, а днище среднего корпуса 2 выполнено в виде перемещающихся створок.

Одним из вариантов вышеописанной конструкции тримарана (фиг.1, 2) является транстрим "река - море" 23, выполненный с подвижными боковыми корпусами 25 (фиг.3). При переходе из моря в реку боковые корпуса 25 перемещаются назад за линию кормы среднего корпуса 24 (фиг.4). Для этого межкорпусные крепления 26 выполнены подвижными, что позволяет менять положение боковых корпусов 25 относительно среднего корпуса 24, передвигая их синхронно назад и вперед. Межкорпусные крепления 26 могут располагаться на палубах и в бортах судна. Крепления 26 могут выполняться на уже известных принципах, схемах и их комбинациях. Например, напалубные межкорпусные крепления 26 могут быть выполнены с использованием шарнирного механизма, а бортовые межкорпусные 26 могут быть выполнены с использованием зубчато-рычажного механизма и т.д.

С целью предотвращения разрушения речного дна волнами, создаваемыми гребным винтом 27 среднего корпуса 24, под гребным винтом 27 среднего корпуса 24 размещен экран 28, который закреплен стойками 29 к корме среднего корпуса 24. Стойки 29 закреплены подвижно (например, с использованием зубчато-рычажного механизма) к корме среднего корпуса 24 с возможностью их фиксирования. При плавании тримарана в море экран 28 поднимается из воды и фиксируется в надводном положении на корме (фиг.5). А при переходе тримарана из моря в реку экран 28 опускается в воду (фиг.6), занимает положение под гребным винтом 27 и фиксируется в подводном положении.

Изменение положения боковых корпусов 25 дает возможность учитывать специфику плавания на реках и на море, более широкого маневра в выборе режима плавания, оптимизации энергетики судна при разных скоростях плавания, совершения маневров, торможения.

Так, например, при плавании на реке, когда приоритетным является защита от размыва берегов и дна от судовых волн, боковые корпуса 25 будут смещены назад (фиг.4). Но при этом будет теряться часть энергии на преодоление увеличившегося сопротивления волн в межкорпусном пространстве. При плавании на море боковые корпуса 25 займут относительно среднего корпуса обычное положение (например, когда все три кормы находятся на одной линии, фиг.3), которое обеспечивает оптимальный режим движения и энергетики.

Предлагается следующая конструкция транстрима "река - море", позволяющая более эффективно использовать все корпуса судна и проходить шлюзы, каналы и узкий фарватер.

Транспортный тримаран - транстрим "река - море" 30 - состоит из трех корпусов (фиг.7): средний корпус 31 и боковые корпуса - 32. Все три корпуса оснащены судовыми двигателями (движителями) с гребными винтами 33 и рулевыми устройствами (не показаны). Боковые корпуса 32 выполнены удлиненными назад относительно кормы среднего корпуса 31. Средний корпус 31 соединен с боковыми корпусами 32 различными подвижными межкорпусными креплениями 34. Между собой боковые корпуса также закрепляются подвижными межкорпусными креплениями 35. На судне размещены надстройки 36 на среднем корпусе 31 и боковых корпусах 32. Носовая часть среднего корпуса 31 содержит открывающийся носовой обтекатель 37, трюмные ворота 38, днище среднего корпуса 31 выполнено в виде раскрывающихся створок 39. Боковые корпуса 32 выполняются с возможностью их отсоединения между собой и от среднего корпуса 31, самостоятельного плавания и соединения со средним корпусом и между собой. Между средним 31 и боковыми 32 корпусами размещают перемещающиеся межпалубные мостики 40. Средний корпус 31 выполнен с возможностью его погрузки-разгрузки при соединенных к нему боковых корпусах 32.

Рассмотрим операцию по погрузке судна. Погрузка тримарана 30 состоит из двух последовательных операций. Первая - соединение боковых корпусов 32 со средним корпусом 31 тримарана 30. Вторая часть – погрузка груза 41 (например, баркона) непосредственно из воды в трюм среднего корпуса 31 через трюмные ворота 38 и раскрывающиеся створки днища 39 среднего корпуса 31.

Соединение боковых корпусов 32 со средним корпусом 31 тримарана 30 происходит следующим образом. Первоначально к среднему корпусу подплывает один из боковых корпусов 32 (фиг.8). Боковой корпус 32 соединяется со средним корпусом 31 подвижными межкорпусными креплениями 34 и межпалубным мостиком (фиг.9). Аналогично происходит соединение другого бокового корпуса 32 со средним корпусом. Для ужесточения конструкции тримарана 30 боковые корпуса 32 соединяются между собой подвижными межкорпусными креплениями 35 (фиг.10).

Вторая часть погрузки - погрузка груза 41 (например, баркона) в трюм среднего корпуса 31 происходит следующим образом.

Тримаран 30 подплывает к грузу 41. Далее откидывают (поднимается или отводится в сторону) носовой обтекатель 37, открывают носовые ворота 38 среднего корпуса 31 (фиг.11), раскрывают створки 39 днища, наплывают на груз 41, размещают груз 41 в трюме среднего корпуса 31, закрывают створки 39 днища, носовые ворота 38 и носовой обтекатель 37 (фиг.12) и закрепляют груз 41 в трюме среднего корпуса 31.

Операция по разгрузке судна 30 представляет собой операцию, обратную погрузке. Разгрузка тримарана 30, как и его погрузка, состоит из двух последовательных операций. Первая - разгрузка груза 41 (например, баркона) непосредственно из трюма среднего корпуса 31 в воду через трюмные ворота 38 и раскрывающиеся створки днища 39 среднего корпуса 31. Вторая часть - отсоединение боковых корпусов 32 от среднего корпуса 31 тримарана 30.

Вышеописанный транстрим 30 можно использовать для проводки его через шлюз, канал, узкий фарватер, для чего при подходе к шлюзу, каналу, узкому фарватеру боковые корпуса 32 отсоединяются от среднего корпуса 31 тримарана 30. Далее каждый из корпусов 31 и 32 поочередно самостоятельно проходит через шлюз канал или узкий фарватер. После прохождения боковые корпуса 32 поочередно присоединяются к среднему корпусу 31 и транстрим 30 продолжает путь.