Плавучее средство с полнотелым несущим баллоном
Настоящая полезная модель относится к судостроению, а именно к конструкции плавучего средства с корпусом, плавучесть которого обеспечена объемным несущим полнотелым баллоном, выполненным из вспененного материала. В частности, предложено плавучее средство, содержащее как минимум один полнотелый баллон, охватывающий корпус лодки, причем баллон содержит вспененный материал, обеспечивающий плавучесть, отличающееся тем, что полнотелый баллон содержит многослойную сборку. Фиг. 1
Область техники
Полезная модель относится к судостроению, а именно к конструкции плавучего средства - лодки RIB, катера и т.д. (далее по тексту - лодка) с жестким или мягким корпусом самого судна. Плавучесть лодки (даже при полном затоплении внутреннего объема самого корпуса) обеспечена несущим объемным полнотелым баллоном, выполненным из вспененного материала.
Уровень техники
Из уровня техники известна, например, надувная лодка с мягким днищем и надувным килем, к которому на время использования лодки по прямому назначению прикрепляются жесткие секции, образующие сплошную жесткую палубу - патенты РФ 
2104205 и 2250176. Секционирование жесткой палубы при наличии полностью надувного корпуса повышает ее компактность в транспортном состоянии. Однако недостатком такой лодки является трудоемкость и длительность подготовки ее к использованию, низкая надежность вследствие наличия узлов временного закрепления жестких секций на мягком днище, На такие лодки невозможно устанавливать мощные двигатели, а также у них низкие динамические характеристики.
В настоящий момент широкую популярность завоевали лодки или катера с жестким пластиковым или алюминиевым днищем, имеющим форму «глубокого V» и надувными бортами, называемые лодками RIB (Жестко Надувные). Эти суда могут достаточно легко переноситься силами нескольких человек и при этом имеют все преимущества судов с жестким корпусом - высокие мореходные качества, прочное дно, возможность установки мощного двигателя, хорошие динамические характеристики (для некоторых лодок с жестким дном и надувными бортами скорость 100 км/час не является пределом). Эти лодки отличает высокая устойчивость и безопасность.
Общим недостатком перечисленных типов лодок является их уязвимость к внешним повреждениям, которые могут произойти при швартовке, при столкновении с плавающими на поверхности воды жесткими предметами, при столкновении с другими лодками или просто при случайном проколе надувного баллона самими пользователями. Для устранения указанной опасности были предложены конструкции лодок, сходные с лодками RIB, но в которых обеспечивающие плавучесть баллоны выполнены не надувными, а заполнены вспененным материалом, что позволяет избежать опасности их прокола и затопления лодки в случае повреждения баллонов.
Известна, например, лодка, предложенная в патенте США 6,860,221. В данном патенте раскрыта лодка, корпус которой собран из жестких трубчатых модулей, образующих плавучий контур по периметру корпуса. При этом модули изнутри заполнены гидрофобным вспененным материалом. Благодаря модульности имеется возможность создавать лодки различных размеров.
Также известна Корейская заявка на патент KR 20090065490. В данной заявке раскрыт баллон для резиновой лодки, заполненный вспененным материалом, причем наполнение баллона выполнено из множества цилиндрических блоков. Сами цилиндрические блоки из вспененного материала выполняют путем прессования вспененного полиэтилена или вспененного полиуретана под высоким давлением. Затем полученные цилиндрические блоки соединяют термической сваркой или склеиванием.
Однако такие конструкции чрезвычайно сложны в изготовлении и требуют использования сложного технологического оборудования. Кроме того, поскольку изготовление баллона и заполнение его вспененным материалом требует точной настройки оборудования, то возникают определенные технологические ограничения, связанные с возможными размерами изготавливаемых лодок и с большими затратами на переналадку оборудования для изготовления лодок разных размеров, например с разными диаметрами баллонов.
При создании заявленной полезной модели была поставлена задача устранения недостатков известных из уровня техники лодок и предложения такой лодки, которая обеспечивала бы высокую плавучесть и устойчивость к повреждениям.
Одновременно заявленная лодка с таким баллоном расширяет арсенал технических средств, имеющихся в распоряжении пользователей и позволяет снизить производственные затраты одновременно расширяя спектр возможностей по предложению пользователям размерного ряда, особенно в отношении диаметра баллонов или их поперечного сечения.
Раскрытие полезной модели
Предложено плавучее средство, содержащее как минимум один полнотелый баллон, охватывающий корпус плавучего средства, причем баллон содержит вспененный материал, обеспечивающий плавучесть, отличающееся тем, что указанный полнотелый баллон содержит многослойную сборку.
Особенно предпочтительно, чтобы многослойная сборка представляла собой цилиндр, свернутый из листа указанного вспененного материала.
Предпочтительно, чтобы указанный цилиндр имел полость, проходящую вдоль всей его оси. Наличие полости, проходящей вдоль оси цилиндра обеспечивает возможность помещения в нее жесткого стержня. Причем жесткий стержень может быть как линейный - для лучшего удержания формы цилиндра, так и изогнутый - для формирования при необходимости изогнутых обводов лодки, в частности в носовой ее части.
Также возможно, чтобы многослойная сборка представляла собой практически прямоугольную, полукруглую или овальную в сечении конструкцию, собранную из прижатых друг к другу листов вспененного материала.
Предпочтительно, чтобы многослойная сборка была скреплена при помощи клеевого соединения или с помощью термической обработки.
Предпочтительно, чтобы в качестве вспененного материала были использованы вспененный полиэтилен разных модификаций или пористая резина.
Предпочтительно, чтобы многослойная сборка состояла из множества отдельных секций.
Предпочтительно, чтобы указанная многослойная сборка была покрыта сверху защитным покрытием, защищающим сам полнотелый баллон от механических повреждений.
Краткое описание чертежей
Далее полезная модель описана на примере предпочтительных вариантов ее осуществления, раскрытых со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых изображено следующее.
На фиг. 1 в поперечном разрезе представлена известная из уровня техники лодка с баллоном, полностью заполненным вспененным материалом.
На фиг. 2 показана в аксонометрии секция многослойной сборки, представляющая собой цилиндр, свернутый из листа вспененного материала, и покрытый сверху защитным покрытием.
На фиг. 3 показан в поперечном разрезе баллон, содержащий многослойную сборку, представляющую собой практически прямоугольную в сечении конструкцию, собранную из прижатых друг к другу листов вспененного материала.
Примеры осуществления полезной модели
На фиг. 1 изображена в поперечном разрезе известная из уровня техники лодка 1 с баллоном 2, полностью заполненным вспененным материалом 3.
Как уже было пояснено выше, такие конструкции довольно сложны в изготовлении и требуют использования сложного технологического оборудования.
На фиг. 2 показано, что согласно заявленной полезной модели предложенная лодка содержит баллон 2, содержащий сборку, представляющую собой цилиндр 4, свернутый по спирали в рулон из листа 5 вспененного материала. Цилиндр, показанный на фиг. 2, представляет собой плотную намотку, т.е. в нем отсутствует проходящая вдоль его центральной оси полость. Сверху цилиндр 4 покрыт защитным покрытием 6.
В качестве материала исходного листа вспененного материала может быть использован вспененный полиэтилен с плотностью 20-30 кг/м3 или пористая резина с плотностью 70-80 кг/м3. Возможны и другие варианты исполнения с использованием материалов, обеспечивающих необходимые качества плавучести баллона. Диаметр цилиндра баллона может лежать в пределах 300-600 мм, но при необходимости могут быть выбраны и другие подходящие размеры. Длина цилиндра может рассчитываться либо исходя из общей длины обводов контура, либо, при исполнении баллона из отдельных секций, длина цилиндра будет выбрана в соответствии с длиной одной секции.
Ниже приведен примерный расчет плавучести лодки согласно предложенной полезной модели, показывающий высокие эксплуатационные свойства лодки с баллоном такого исполнения.
Для расчета приняты следующие исходные данные: длина лодки или катера (L1) - 6, 4 м, полное водоизмещение - 1500 кг (включая команду, двигатель, топливо и т.д.), диаметр баллона (D) - 0,5 м, длина баллона по контуру (L2) - 13,8 м, плотность материала (Pц) - 32,4 кг/м3.
При радиусе цилиндра 0,25 м и его длине 13,8 м его объем (Vц) равен примерно 2,71 м3, а собственный вес (Mц) составляет около 87,8 кг.
Таким образом, принимая во внимание, что плотность воды (Рож) равна 1000-1030 кг/м3 (в зависимости от степени солености воды) максимально допустимая масса на лодке/катере, которую могут выдержать баллоны на плаву равна: Рож × Vц-Mц, т.е. составляет от примерно 2600 кг. До примерно 2700 кг, в зависимости от степени солености воды. То есть, при пробоине такая конструкция может удерживать на плаву дополнительный вес (сверх полного водоизмещения в 1500 кг) примерно от 1100 до 1200 кг.
Поскольку баллон, обеспечивающий плавучесть, не обязательно должен иметь цилиндрическую форму, то на Фиг. 3 показан в поперечном разрезе вариант исполнения баллона, в котором баллон 2, содержащий многослойную сборку, представляющую собой практически прямоугольную в сечении конструкцию, собранную из прижатых друг к другу листов 5 вспененного материала.
Слои вспененного материала в многослойной сборке могут быть скреплены друг с другом посредством клеевого соединения или сварены между собой под воздействием высокой температуры, или другим подходящим способом. Возможно исполнение баллона, в котором скрепление слоев вспененного материала в сборке обеспечивается за счет верхнего защитного покрытия.
Благодаря такой конструкции удается значительно облегчить процесс изготовления и также значительно расширить арсенал технических средств, которыми может располагать пользователь.
Приведенные выше конкретные варианты исполнения служат только в качестве примеров, и из них не вытекают какие либо ограничения относительно объема правовой защиты заявленного объекта. Возможны любые другие варианты исполнения заявленной полезной модели в рамках представленной ниже формулы.
1. Плавучее средство, содержащее как минимум один несущий полнотелый баллон, охватывающий корпус плавучего средства, причем указанный полнотелый баллон содержит вспененный материал, обеспечивающий плавучесть, отличающееся тем, что баллон содержит многослойную сборку, содержащую как минимум один лист указанного вспененного материала.
2. Плавучее средство по п.1, в котором многослойная сборка представляет собой многослойный цилиндр, свернутый в рулон по спирали из листа указанного вспененного материала.
3. Плавучее средство по п.2, в котором указанный цилиндр имеет полость, проходящую по всей своей оси.
4. Плавучее средство по п.1, в котором многослойная сборка представляет собой практически прямоугольную, полукруглую или овальную в сечении конструкцию, собранную из прижатых друг к другу листов вспененного материала.
5. Плавучее средство по п.1, в котором многослойная сборка скреплена при помощи клеевого соединения или с помощью термической обработки.
6. Плавучее средство по любому из пп.1-5, в котором в качестве вспененного материала использованы вспененный полиэтилен или пористая резина.
7. Плавучее средство по любому из пп.1-6, в котором указанная многослойная сборка состоит из множества отдельных секций.
8. Плавучее средство по любому из пп.1-7, в котором указанная многослойная сборка покрыта сверху защитным покрытием, защищающим сам баллон от повреждений.
