Масштабная модель судна для гидродинамических испытаний в ледовом опытовом бассейне

Полезная модель относится к области судостроения, а более конкретно, к экспериментальной гидромеханике и касается масштабных моделей ледокольных судов и судов ледового плавания для проведения гидродинамических испытаний в ледовых опытовых бассейнах. Задачи полезной модели: - повышение эффективности проведения гидродинамических испытаний моделей ледокольных судов и судов ледового плавания с днищевыми шахтами и/или выдвижными устройствами; - проведение испытаний без использования дорогостоящего экспериментального оборудования. Это достигается тем, что в масштабной модели судна для проведения гидродинамических испытаний в ледовом опытовом бассейне часть днища с днищевой шахтой выполнена из прозрачного материала. Днищевая шахта может быть закрыта закрытием, выполненным из прозрачного материала, либо в нее может быть установлено выдвижное устройство. Предлагаемая модель судна позволяет визуально проводить наблюдение и фиксировать на фото- и/или видеокамеры, закрепленные непосредственно на модели, взаимодействие битого льда с днищем судна, с днищевыми шахтами и/или выдвижными устройствами, что повышает эффективность проведения испытаний, снижает требования к оснащению опытового бассейна и тем самым уменьшает стоимость проведения испытаний. 2 з.п., 4 илл.

Полезная модель относится к области судостроения, а более конкретно, к экспериментальной гидромеханике, касается масштабных моделей ледокольных судов и судов ледового плавания для проведения гидродинамических испытаний в ледовых опытовых бассейнах

Современные суда становятся все более конструктивно сложными и технически насыщенными. На таких судах, как научно-исследовательские суда, суда для работы с подводными аппаратами, водолазные суда, суда для подводно-технических и монтажных работ на шельфе и т.д., как правило, имеются днищевые шахты и/или днищевые выдвижные устройства. При проектировании данных типов судов, предназначенных для работы в ледовых условиях (суда ледового плавания и ледоколы), необходимо оценить взаимодействие корпуса судна со льдом, установить характер и картину движения битого льда под днищем судна. Данные исследования необходимы для выбора мест размещения днищевых шахт и выдвижных устройств, для оценки возможности попадания битого льда в днищевые шахты и на выдвижные устройства.

Известно оборудование для гидродинамических испытаний, где масштабная модель выполнена полностью из прочного непрозрачного материала, а при проведении испытаний для оценки взаимодействия корпуса судна со льдом, наблюдения характера и картины движения битого льда под днищем судна применяют подводную фото- и видеосъемку, испытания проводят в ледовом опытовом бассейне с прозрачным дном и/или бортами (Göran Wilkman, Ann-Cristin Forsén, Tom Mattsson - Aker Arctic Technology Inc. Recent advan cements in ice model testin g at Aker Arctic. 20^th IAHR International Symposium on Ice, Lahti, Finland, June 14 to 18, 2010).

http://www.riverice.ualberta.ca/IAHR%20Proc/20th%20Ice%20Symp%20Lahti%202010/Papers/137_Wilkman1.pdf)

Однако проведение гидродинамических испытаний с известной масштабной моделью судна для установления характера и картины движения битого льда под днищем судна требует:

- наличия дорогостоящей аппаратуры для подводной фото- и видеосъемки;

- опытового бассейна с прозрачным дном и/или стенками.

Крайне затруднительно проводить подводную фото- и видеосъемку взаимодействия корпуса судна и битого льда на всем участке движения модели, так как это требует согласованного передвижения модели и фото- и/или видеокамеры.

Кроме того, при испытании известных моделей сложно проводить экспериментальную оценку взаимодействия битого льда с днищем судна, днищевыми шахтами и/или выдвижными устройствами при движении модели на волнении в условиях разреженного битого льда. Такие испытания могут проводиться в опытовых бассейнах, оборудованных волнопродукторами при применении имитируемого льда (например, из полиэтилена).

Задачами предлагаемой полезной модели являются:

- повышение эффективности проведения гидродинамических испытаний моделей ледокольных судов и судов ледового плавания с днищевыми шахтами и/или выдвижными устройствами;

- проведение испытаний в ледовых опытовых бассейнах без применения дорогостоящего экспериментального оборудования.

Это достигается тем, что в масштабной модели судна для гидродинамических исследований в ледовом опытовом бассейне часть днища модели, днищевая шахта, закрытие шахты выполнены из прозрачного материала, что позволяет непосредственно визуально отслеживать и фиксировать с помощью фото- и видеокамер, закрепленных непосредственно на движущейся модели, взаимодействие битого льда с днищем судна, с днищевыми шахтами и/или выдвижными устройствами, на всем участке движения модели в опытовом бассейне, а также параметры качки свободной поверхности воды в шахте.

Возможность быстрой установки и демонтажа закрытия днищевой шахты из прозрачного материала позволяет быстро перейти от испытаний модели с закрытой шахтой к испытаниям модели с открытой шахтой, кроме того наличие шахты (шахт) позволяет быстро перейти от испытания модели без выдвижных элементов к испытаниям модели с выдвижными элементами путем установки и фиксации их в шахте (шахтах).

Сущность полезной модели поясняется рисунками, где:

Фиг. 1 - продольный разрез масштабной модели судна для гидродинамических испытаний в ледовом опытовом бассейне при открытой днищевой шахте

Фиг. 2 - вид сверху при открытой днищевой шахте

Фиг. 3 - продольный разрез модели при закрытой днищевой шахте

Фиг. 4 - продольный разрез модели с выдвижным устройством

Масштабная модель судна для гидродинамических испытаний в ледовом опытовом бассейне включает часть корпуса модели из непрозрачного материала 1 (фиг. 1, фиг. 2), в которую устанавливается элемент днища из прозрачного материала 2 с днищевой шахтой (шахтами) из прозрачного материала 3. Днищевая шахта 3 может быть закрыта закрытием шахты из прозрачного материала 4 (фиг. 3), либо в днищевую шахту 3 может быть установлено выдвижное устройство 5 (фиг. 4).

Практическая реализация заявляемого технического решения промышленной сложности не представляет. Подобная модель была изготовлена ОАО КБ «Вымпел» для проведения модельных гидродинамических испытаний в ледовом опытовом бассейне.

Предлагаемое техническое решение позволяет проводить наблюдение взаимодействия битого льда с днищем судна, с днищевыми шахтами и/или выдвижными устройствами визуально и фиксировать на фото- и/или видеокамеры без применения специальной аппаратуры для подводной фото и - и/или видеосъемки, без прозрачного дна и/или стенок опытового бассейна и тому подобных дорогостоящих технических решений, что снижает требования к оснащению опытового бассейна и тем самым уменьшает стоимость проведения испытаний.

1. Масштабная модель судна для гидродинамических испытаний в ледовом опытовом бассейне, содержащая часть корпуса из прочного непрозрачного материала с характерными ледокольными обводами, в которую установлен элемент днища, отличающаяся тем, что элемент днища модели выполнен из прозрачного материала.

2. Масштабная модель судна по п.1, отличающаяся тем, что в днище модели имеется шахта из прозрачного материала.

3. Масштабная модель судна по п.2, отличающаяся тем, что днищевая шахта может иметь закрытие из прозрачного материала или в днищевую шахту может быть установлено выдвижное устройство.