Корпус судна (варианты)

Техническим результатом заявляемой полезной модели по первому и второму вариантам является повышение прочности судна и технологичности его изготовления.

Корпус судна по первому и второму варианту включает днище и бортовую обшивку, причем бортовая обшивка сформирована из сплошных поверхностей, разворачивающихся на плоскость. Детали обшивки выполнены из листового проката с уступообразным профилем, а линии выступов и впадин профиля эквидистантны кромке бортовой обшивки. В корпусе судна по второму варианту бортовая обшивка сформирована в виде выпуклой по отношению к кокпиту поверхности.

Полезная модель относится к судостроению и предназначена для использования при проектировании малых быстроходных судов.

Известен корпус судна, патент US 5063868, опубликован 12.11.1991. На фиг.1-4 описания к патенту показан корпус судна, включающий днище и бортовую обшивку, причем бортовая обшивка содержит продольные уступы. Бортовая обшивка корпуса имеет плавные обводы разной кривизны и поэтому не может быть развернута на плоскость. Такие корпуса лодок изготавливают методом штамповки, который является дорогостоящим и сложным процессом. Корпуса имеют большой вес, что снижает мореходные качества судна, при этом требуется дополнительная обработка поверхности.

Известен корпус судна по заявке на изобретение AU 2004202095, опубликованной 10.06.2004. На фиг.1-2 описания к патенту показан корпус судна, включающий днище и бортовую обшивку. Бортовая обшивка выполнена с уступообразным в поперечном сечении профилем, в котором линии выступов и впадин профиля эквидистантны (равноудалены) кромке бортовой обшивки, примыкающей к палубе.

Недостаток технического решения состоит в том, что такие корпуса лодок изготавливают методом штамповки, который является дорогостоящим и сложным процессом. Метод штамповки судов обуславливает и невысокие мореходные качества лодки из-за повышенной материалоемкости.

Наиболее близким по назначению и технической сущности является корпус судна по патенту РФ 2221723, опубликован 20.01.2004, который выбран за прототип по первому и второму вариантам полезной модели. Корпус судна по патенту РФ 2221723 выполнен сварным, обшивка корпуса сформирована из сплошных разворачивающихся на плоскость пластин или поверхностей днища, скул и бортов. По сравнению с вышеуказанными техническими решениями, технология изготовления такого корпуса упрощена за счет изготовления корпуса сварным из сплошных поверхностей, разворачивающихся на плоскость. Однако это техническое решение содержит недостатки, заключающиеся в том, что для обеспечения мореходных качеств обшивка должна быть прочной, а для прочности такого корпуса она имеет повышенную толщину, вследствие чего судно становится тяжелым, имеет большую осадку.

Техническими результатами заявляемой полезной модели по первому и второму вариантам является повышение прочности судна и технологичности его изготовления.

Технический результат полезной модели по первому варианту достигается тем, что в корпусе судна, включающем днище и бортовую обшивку, причем бортовая обшивка сформирована из сплошных поверхностей, разворачивающихся на плоскость, детали бортовой обшивки, выполненные из пластин листового проката с уступообразным профилем, а линии выступов и впадин профиля эквидистантны кромке бортовой обшивки.

Для повышения прочности и снижения металлоемкости корпуса детали бортовой обшивки выполнены из алюминиево-магниевого сплава, например, содержащего до 5% магния.

Технический результат в полезной модели по второму варианту достигается тем, что в корпусе судна, включающем днище и бортовую обшивку, причем бортовая обшивка сформирована выпуклой из сплошных поверхностей, разворачивающихся на плоскость, детали бортовой обшивки выполнены из листового проката с уступообразным профилем, а линии выступов и впадин профиля эквидистантны кромке бортовой обшивки.

Для повышения прочности и снижения металлоемкости корпус по первому и второму вариантам выполняют из сплава АМг5.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного решения, позволил установить, что заявителем не обнаружен аналог, характеризующийся признаками, идентичными всем существенным признакам каждого из заявляемых вариантов полезной модели. Следовательно, каждый из вариантов заявляемой группы полезных моделей соответствует требованию «новизна» по действующему законодательству.

Для пояснения технической сущности вариантов полезной модели, достижения технического результата и иллюстрации возможности промышленного осуществления на фиг.1-4 приведен пример конкретного выполнения конструкции корпуса судна по первому и второму вариантам полезной модели:

- фиг.1 - корпус судна, вид сбоку;

- фиг.2 - развертка бортовой обшивки;

- фиг.3 - поперечное сечение А-А бортовой обшивки по второму варианту полезной модели;

- фиг.4 - вальцевание бортовой обшивки.

Корпус судна образован днищевой поверхностью 1, бортовой обшивкой (фиг.1, 2) из деталей в виде пластин 2 листового проката с уступообразным в поперечном сечении профилем, элементы 4 которого показаны на фиг.3. Бортовая обшивка замкнута транцевой кормой 3. Линии 5 выступов профиля эквидистантны верхней кромке 6 бортовой обшивки, примыкающей к палубе на расстояния l₁, l₂ и так далее. Профиль деталей бортовой обшивки выполнен методом прокатки (вальцеванием) (фиг.4). Прокатные валки 7, вращаясь в противоположных направлениях, создают прижимные усилия Р, достаточные для того, чтобы осуществить деформирование материала в виде продольных уступов. При сборке судна пластинам листового проката с уступообразным профилем придают выпуклость по отношению к кокпиту, глубина f которой, как отклонение от плоскости, показана на фиг.3. Величина f может изменяться в пределах от 0 до 0,08 f/b, где b - максимальная ширина бортовой обшивки в поперечном направлении.

Процесс изготовления корпуса судна по первому и второму вариантам полезной модели осуществляют следующим способом. Материал днища и обшивки раскраивают на пластины, а затем выполняют технологическую операцию деформирования пластин 2 вдоль одного направления в двух валках 7 (фиг.4), которые вращаются в противоположных направлениях, что обеспечивает захват и обработку материала, проходящего между ними. Сборку сварных корпусов лодок ведут на жесткой металлической оснастке (на чертеже не показано), корпуса судов собирают на сборочной постели. На сборочную постель жестко закрепляют элементы набора корпуса, задавая корпусу необходимую форму. По выставленному набору устанавливают днище, бортовую обшивку и транцевую корму и закрепляют между собой с помощью электродуговой сварки. В данном примере корпус изготовлен цельносварным из алюминиево-магниевого сплава АМг5М. Уступообразный профиль повышает жесткость бортовой обшивки. По второму варианту полезной модели бортовой обшивке придают выпуклость глубиной f в поперечном направлении за счет пружения профилированных пластин листового проката после снятия прижимных усилий Р прокатных валков (фиг.3, 4).

Изготовлено и находится в эксплуатации глиссирующее судно, металлический корпус которого выполнен по первому варианту полезной модели. Корпус образован днищевой глиссирующей поверхностью и бортовой обшивкой, сформированной из сплошных поверхностей, разворачивающихся на плоскость и выполненных из листового проката с уступообразным профилем. Линии выступов и впадин профиля эквидистантны верхней кромке бортовой обшивки, то есть кромке, примыкающей к палубе. Профиль бортовой обшивки выполнен из листов толщиной 2 мм методом холодной прокатки. Характеристики судна приведены в таблице 1.

Судно прошло комплексные испытания на остойчивость, непотопляемость, аварийную остойчивость в диапазоне полезной нагрузки 75-390 кг.

Испытания показали хорошие ходовые качества даже при превышении допустимых характеристиках мощности N=25 л.c. и полезной грузоподъемности 300 кг. Следовательно, заявленная полезная модель соответствует требованию «промышленная применимость».

Для наружной обшивки при сварке корпусов длиной более 5 м используют листы толщиной 3-4 мм.

Изготовлено и находится в эксплуатации глиссирующее судно, металлический корпус которого изготовлен по второму варианту полезной модели. Бортовая обшивка из сплошных поверхностей, разворачивающихся на плоскость, выполнена выпуклой, имеющей плавные обводы разной кривизны. Пластины листового проката имеют уступообразный профиль. Линии выступов и впадин профиля эквидистантны верхней кромке бортовой обшивки, то есть кромке, примыкающей к палубе. Характеристики судна приведены в таблице 2.

Судно прошло комплексные испытания на остойчивость, непотопляемость, аварийную остойчивость. Профилирование, т.е. придание уступообразной (клинкерной) формы металлическим пластинам повышает их механическую прочность, надежность. Пластины листового проката с уступообразным профилем, используемые в качестве конструктивных элементов при изготовлении судов, выдерживает большую, по сравнению с непрофилированными пластинами, нагрузку без изменения формы. Это позволяет снизить толщину бортовой обшивки и облегчить конструкцию лодки. Эквидистантность линий позволяет выполнить профиль простыми методами вальцевания в прокатных валках. Повышение прочности корпуса, снижение веса корпуса и, следовательно, осадки судна положительно сказывается на его мореходных качествах: плавучести, остойчивости, непотопляемости, ходкости, управляемости. Уступообразный в поперечном сечении профиль позволяет обеспечить при изготовлении ровную, без вмятин, поверхность корпуса, в то время как при изготовлении сварного корпуса из обычных листов из сплавов алюминия трудно избежать коробления тонкой обшивки при ее сварке, так как по сравнению со сталью сплавы алюминия обладают в 2 раза более высоким коэффициентом линейного удлинения при нагреве, поэтому и деформации при сварке, соответственно, больше. Заявляемый корпус более прост в изготовлении и показал хорошие мореходные и эксплуатационные свойства. Таким образом, заявляемые существенные признаки необходимы и достаточны, чтобы обеспечить указанный технический результат (см. Приложение).

1. Корпус судна, включающий днище и бортовую обшивку, причем бортовая обшивка сформирована из сплошных поверхностей, разворачивающихся на плоскость, отличающийся тем, что детали бортовой обшивки выполнены из пластин листового проката с уступообразным профилем, а линии выступов и впадин профиля эквидистантны кромке бортовой обшивки.

2. Корпус судна, включающий днище и бортовую обшивку, причем бортовая обшивка выполнена выпуклой из сплошных поверхностей, разворачивающихся на плоскость, отличающийся тем, что детали бортовой обшивки выполнены из листового проката с уступообразным профилем, а линии выступов и впадин профиля эквидистантны кромке бортовой обшивки.