противодрейфовое устройство судна

Формула изобретения

Противодрейфовое устройство судна, содержащее обшивку конструкции судна, соприкасающуюся с забортной водой, часть которой выполнена гибкой, и приводы для прогиба гибкой части обшивки преимущественно в горизонтальном направлении, отличающееся тем, что гибкой выполнена часть наружной обшивки судна с обоих бортов однокорпусного судна или с одного или двух бортов корпусов многокорпусного судна, а приводы обеспечивают прогибы гибкой части обшивки как внутрь, так и наружу корпуса.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к судостроению, а именно к системам управления судном, в первую очередь с парусным вооружением, для компенсации дрейфа судна при его движении.

Известно противодрейфовое устройство судна (положительное решение о выдаче патента от 21.03.1997 г. по заявке автора №95108632/11 от 26.05.1995 г.), включающее обшивку конструкции судна, соприкасающуюся с забортной водой, часть которой выполнена гибкой, и приводы для прогиба гибкой части обшивки преимущественно в горизонтальном направлении. Это устройство выбрано в качестве наиболее близкого аналога изобретения.

Недостатком прототипа является необходимость наличия в корпусе судна продольного канала с носовым входным и кормовым выходным отверстиями.

Техническим результатом изобретения является упрощение устройства за счет отказа от использования продольного канала в корпусе судна.

Технический результат достигается тем, что в известном устройстве, содержащем обшивку конструкции судна, соприкасающуюся с забортной водой, часть которой выполнена гибкой, и приводы для прогиба гибкой части обшивки преимущественно в горизонтальном направлении, гибкой выполнена часть наружной обшивки судна с обоих бортов однокорпусного судна или с одного борта (двух бортов) корпусов многокорпусного судна, а приводы обеспечивают прогибы как внутрь, так и наружу корпуса.

На чертежах изображено противодрейфовое устройство судна. На фиг.1а и 1б представлено схематическое размещение устройства (вид на судно сверху и в поперечном сечении судна), на фиг.2 - размещение устройства на многокорпусном судне (здесь - на катамаране).

Устройство работает следующим образом. Во время движения однокорпусного судна при наличии дрейфа от течения воды и/или ветра (например, с левого борта) с помощью приводов 2 гибкая часть 1 наружной обшивки левого борта выгибается наружу корпуса судна (положение 1').

В результате нарушается симметрия обтекания левого и правого бортов. На левом борту по поверхности выпученной гибкой части обшивки скорость обтекания по сравнению со скоростью обтекания симметричной поверхности правого борта увеличится, а давление уменьшится. Это приведет к разности давлений со стороны потока на оба борта и появлению силы, приложенной к корпусу судна. Горизонтальная составляющая этой силы будет направлена против силы дрейфа, действующей на судно. При течении и/или ветре с правого борта, наоборот, включаются в работу гибкие части обшивки правого борта. Количество используемых гибких частей обшивки бортов, их размещение, характеристики их выпуклости выбираются автоматически, исходя из скорости течения воды (ветра), скорости судна и ряда других факторов.

В зависимости от формы наружной бортовой поверхности судна гибкие части обшивки с одного борта с помощью приводов могут быть выпучены, а с другого, наоборот, вогнуты внутрь корпуса. При этом противодействующая дрейфу сила может быть увеличена.

У многокорпусных судов гибкие части наружной обшивки могут быть расположены различным образом. Так, для катамаранов они могут размещаться на внутренних поверхностях обоих корпусов судна (фиг.2), а также по обоим бортам каждого корпуса.

Оценим работу устройства. Возьмем судно длиной L=20 м с осадкой 2 м при скорости хода V_c=5 м/с. Примем скорость дрейфа V_др=1 м/с. Величина давления Р _др на судно от течения перпендикулярно диаметральной плоскости судна (например, с левого борта) и подъемная сила Р_под , возникающая на выпуклой поверхности гибких частей обшивки борта, будут равны

Р_др=V _др ²S_cC_x/2 и Р _под=V _с ²S_rC_y/2, (*)

где S_c - площадь левого борта судна, на которую воздействует течение воды;

S_r - площадь выпуклых гибких частей обшивки левого борта, обтекаемых забортной водой со скоростью движения судна;

С_х и С_y - коэффициенты сопротивления и подъемной силы.

При условии полной компенсации силы дрейфа величиной подъемной силы, т.е. Р_др=Р_под из (*) получим S_r/S _c=С_y/С_х(V_др/V _c)². Пусть С_x=0,8 и С_y =0,5, тогда S_r/S_c=0,8/0,5 (1/5)² =0,064. Таким образом, площадь гибкой части обшивки составит около 6,5% омываемой водой поверхности борта судна. Очевидно, что при больших скоростях судна площадь гибких частей обшивки потребуется меньшей.

Устройство промышленно применимо, сравнительно несложно. В первую очередь может найти применение для спортивных судов различного класса.