Главная страница Контакты Карта сайта Поиск по сайту:
Barque.ru
 
  • Судостроение
  • Моторы
  • Проекты
  • Спорт
  • Консультации
  • Кругозор
  • Истории
  • Главная / Судостроение / Моторные суда / 1987 год / Амортизация днища катера для демпфирования ударных нагрузок
    Подкатегории раздела
    Парусные суда Моторные суда Технологии Экранопланы


    Поделитесь информацией


    Похожие статьи
    «Воздушная смазка» днища катера для уменьшения трения о воду
    Выбор типа туристического катера
    Катера любительской постройки
    Любительская постройка корпуса катера
    Упорно-опорный подшипник валопровода для катера с двигателем АМ-401
    Водометный движитель для небольшого катера
    Туристам необходимы водометные катера
    О ходовом дифференте катера
    Какой тип катера строить?
    Пояснения к проекту катера «Тисса»
    Постройка мореходного катера «Помор»
    Поворотно-откидная колонка для катера
    Достройка каютного катера «Саламандра»
    Прогулочный вариант катера «Саламандра»


    Амортизация днища катера для демпфирования ударных нагрузок

    Год: 1987. Номер журнала «Катера и Яхты»: 127 (Все статьи)
              0


    Сильные гидродинамические перегрузки, в проще — удары волн в днище, стали одной из основных проблем современного катеростроения, которые препятствуют росту скоростей движения. Создатели быстроходных глиссирующих катеров вели борьбу с чрезмерными перегрузками в основном по двум направлениям: искали такие обводы корпуса, которые смягчали бы силу ударов за счет уменьшения площади днища, касающейся воды, и придания ему клиновидной формы в поперечном сечении, или же стремились поднять корпус над гребнями волн, оторвать днище от поверхности воды. В результате развития первого направления появились обводы типа «глубокое V», катамараны, сани Фокса, «Морской нож» и т. п. По второму направлению развивались малые суда на подводных крыльях и на воздушной подушке, экранопланы.

    Но оба этих направления в проектировании глиссирующих судов связаны с ощутимыми энергетическими затратами. Чтобы достичь высокой скорости, и катеру с обводами «глубокое V», и лодке на подводных крыльях или на воздушной подушке требуется дополнительная мощность двигателя по сравнению с судами традиционных типов — с днищем малой килеватости.

    Между тем имеется еще способ уменьшить силу гидродинамических ударов в днище, не требующий повышения мощности двигателя или усиления конструкции корпуса. Сущность его заключается в применении амортизации, демпфирования ударных нагрузок при помощи упругих элементов конструкции, вводимых в корпус. При демпфировании сила удара снижается благодаря увеличению времени действия повышенного гидродинамического давления на днище. Величине перегрузки, измеряемой числом g — ускорением свободного падения тела, — почти прямо пропорциональна времени действия давления на лодку. Так вот: упругие элементы конструкции позволяют снизить перегрузки на корпусе глиссирующего катера при плавании на волнении почти в 2 раза по сравнению с корпусом, имеющим традиционную «жесткую» конструкцию.

    Авторы выполнили ряд конструктивных проработок демпфирующих элементов, которые с успехом могут быть применены для корпусов прогулочно-туристских и спортивных судов. Они позволяют в ряде случаев сделать корпус более легким и дешевым, который потребует меньше материала и трудоемкости на свое изготовление, чем серийные конструкции.


    Информация об изображенииРис. 1. Схема конструкции глиссирующей мотолодки с упругими спонсонами
    Рис. 1. Схема конструкции глиссирующей мотолодки с упругими спонсонами
     
    Один из возможных вариантов корпуса «упругой» конструкции, предложенный авторами, представлен на рис. 1 (см. авторское свидетельство № 1070048, опубликовано в «Бюллетене изобретений» № 4 1984 г.). Демпфирование происходит за счет установки пустотелых кубообразных элементов в спонсонах между двумя слоями эластичных полос. Благодаря упругой конструкции днище спонсонов следует за профилем волны, что уменьшает брызгообразование, более плавной становится качка.

    Носовая оконечность судна представляет собой узкий центральный корпус 1, переходящий в монолыжу 2 и имеющий боковые спонсоны 3, плавно переходящие в остроскулый корпус в кормовой части. В средней части спонсоны заполнены кубическими водонепроницаемыми элементами 5, которые связаны в верхней и нижней частях эластичными полосами 6 (возможно применение резиновых лент, армированиях стельным кордом). Кубические элементы могут перемещаться в боковых направляющих 7 спонсонов в вертикальном направлении. Сверху кубические элементы подпружинены амортизаторами 8. Концы нижних гибких полос 6 жестко закрепляются на линии спонсона, в верхних — остаются свободными.

    При слабом волнении удары будут небольшими; волны, воздействуя на эластичную полосу 6, передадут через элементы 5 энергию ударов пружинным амортизаторам 8.

    При значительном волнении одновременно с упругими спонсонами в работу войдет и центральный корпус 1, имеющий в носу обводы днища с повышенной килеватостью. Упругие спонсоны гасят энергию удара в начальный момент и не позволяют центральному корпусу значительно погрузиться в волну, уменьшая общее сопротивление судна. Эластичные ленты повторяют профиль волны, в пружинные амортизаторы поглощают энергию колебания элементов. Это в сочетании с узким центральным корпусом, переходящим в монолыжу, позволит эксплуатировать судно при большом волнении на высокой скорости. Благодаря снижению ударных нагрузок можно уменьшить размеры прочных связей корпуса. Это если и не приведет к экономии массы, то компенсирует массу гибких конструкций.


    Информация об изображенииРис. 2. Схема мидель шпангоута глиссирующего судна с бортовой гофрированной обшивкой
    Рис. 2. Схема мидель шпангоута глиссирующего судна с бортовой гофрированной обшивкой
     
    Такое техническое решение особенно целесообразно применить для глиссирующих тримаранов и катамаранов. Правда, известным недостатком является трудность использования объемов пустотелых демпфирующих элементов, которые занимают часть общего полезного объеме корпуса.

    В другом варианте упругий элемент выполнен в виде продольных гофров в бортовой металлической обшивке (в. с. № 1088982, опубликовано в «Бюллетене» № 16 1984 г.). Гофрированная вставка распространяется по всей длине борте, начиная с носовой четверти, гофры заполнены эластичным материалом (рис. 2).

    Днищевая обшивка подкреплена продольными ребрами жесткости, опорами для которой служат флоры 3. закрепляемые к нижней панели бортовой обшивки 4 ниже гофрированной вставки 5. Выше вставки бортовая обшивка подкрепляется стрингером 7 и попушпангоутами 8.

    Гидродинамические удары, воспринимаемые панелями днища, передаются на флоры и, соответственно, на бортовую обшивку. Большая часть энергии удара поглощается при деформации бортовых вставок 5 и эластичного заполнителя 6. Благодаря «податливости» днищевой обшивки воспринимаемые им нагрузки оказываются меньше, чем при жесткой конструкции, и катер может развивать более высокую скорость на волнении без риска повреждения корпуса.

    Этот вариант наиболее перспективен для малых глиссирующих мотолодок и катеров. Его внедрению не препятствуют какие-либо технические сложности — достаточно в обшивке борта отштамповать продольные гофры, обладающие определенной жесткостью. Описываемое изобретение было использовано, например, при разработке модернизированного варианта мотолодки «Неман-спорт» (см. «КиЯ» №126), предварительные испытания опытного образца которой показали заметное улучшение эксплуатационных характеристик (прежде всего — комфортабельности при плавании на волнении) по сравнению с базовой моделью.


    Для мотолодок и катеров можно также рекомендовать устанавливать податливые продольные ребра жесткости (в. с. № 1100000, «Бюллетень» № 19.) Как показали экспериментальные исследование, за счет снижение жесткости продольных ребер гидродинамическое давление на днище при плоском ударе уменьшается на 50—60% по сравнению с традиционной конструкцией продольного набора. Это позволяет уменьшить размеры прочных связей днищевого перекрытия и, в честности, — на 30% толщину наружной обшивки.

    Информация об изображенииРис. 3. Поперечное сечение днищевого перекрытия корпуса судна
    Рис. 3. Поперечное сечение днищевого перекрытия корпуса судна
     
    Податливые продольные ребра выполняются в виде штампованиях из тонкого алюминиевого листа С-образных профилей, соединенных между собой через амортизирующие элементы (рис. 3, а). Развитием подобной конструкции является использование амортизирующих С-образных элементов в сочетании с гофрированной обшивкой днища (в. с. № 1106724, «Бюллетень» № 29,1984 г.). Здесь гидродинамические нагрузки, которые воспринимаются гофрированной днищевой обшивной, передают ее на С-образные амортизаторы, являющиеся опорами для гофров на поперечных флорах 6 (рис. 3, б). В свою очередь флоры имеют опоры на стрингерах 6 и киле 7.

    Благодаря упругости С-образных пластин 4 и устанавливаемых между ними эластичных прокладок 5, в момент гидродинамического удара о волну происходит упругая деформация днищевой обшивки. Прокладки 4 могут быть сделаны из синтетической резины и армированы стальным кордом. Вследствие упругой деформации днищевой обшивки величина действующих в обшивке и наборе напряжений снижается вдвое.



    Выше были представлены лишь общие технические решения проблемы повышения надежности и снижения массы корпусов глиссирующих мотолодок и катеров. Предстоит еще кропотливая экспериментальная работа, результаты которой позволят создать надежную методику выбора размеров связей корпусе с учетом податливости упругих элементов.


    Понравилась ли вам эта статья?
    +5

    ПРЕДЫДУЩИЕ СТАТЬИ
    Снижение бокового усилия мотора при полностью погруженном гребном винте
    Совершенствование свинцовых аккумуляторов
    Методы снижения усилия на руле при частично погруженном винте
    Попытка создания двигателя внутреннего сгорания без недостатков
    Многокорпусный парусник с наклонным парусом
    Скорость хода и мощность двигателя катера на подводных крыльях
    Перспективы повышения экономичности моторных лодок
    Об использовании армоцемента в отечественном яхтостроении
    Как снять теоретический чертеж с натуры
    Как применять эпоксидные и полиэфирные клеи
    Использование энергии волн для движения судов
    Перспективы развития двигателей внутреннего сгорания
    Новый вариант обводов быстроходного катера
    Тенденции строительства современных океанских яхт
    ЭВМ оказывает помощь проектировщику судов

    ТЕКУЩАЯ СТАТЬЯ
    Амортизация днища катера для демпфирования ударных нагрузок

    СЛЕДУЮЩИЕ СТАТЬИ
    Современные многокорпусные парусные суда: Катамараны
    Обводы корпуса с фанерной обшивкой
    Повышение безопасности гоночного судна
    Судно с малой площадью ватерлинии (СМПВ) без формул и графиков
    Современные многокорпусные парусные суда: Тримараны
    О выборе профиля стоек и подводных крыльев
    Явление кавитации и способы борьбы с ней
    Проектирование и раскрой яхтенных парусов на ЭВМ
    Современные гребные спортивные суда
    Сравнение обводов «Саней Фокса» и «дротик» в опытовом бассейне
    Новый этап развития парусов для спортивных яхт
    Гребные винты повышенной эффективности
    Классификация и особенности парусных досок типа «Фан»
    Расчет гребного винта с помощью микрокалькулятора
    Эластичные и вспенивающиеся полиуритановые клеи


    Ссылка на эту статью в различных форматах
    HTMLTextBB Code

    Комментарии к этой статье


    Еще нет комментариев



    Сколько будет 19 + 40 =

           



    Barque.ru © 2013 | Контакты | Карта сайта
    Судостроение: Парусные суда Моторные суда Технологии Экранопланы
    Моторы: Описание моторов Устройство моторов Самодельные моторы Тюнинг моторов Обслуживание моторов Дистанционное управление
    Проекты: Парусные яхты Парусные катамараны Парусные тримараны Моторные лодки Катера Туристические суда Рыболовные суда Виндсерфинги и лыжи Прицепы и трейлеры Прочие проекты
    Спорт: Новости спорта Парусные соревнования Водномоторный спорт Воднолыжный спорт Виндсерфинг Буерные соревнования Соревнования туристов
    Консультации: Полезные устройства Полезные советы Улучшение судов Улучшение моторов Опыт эксплуатации Техника плавания Разбор аварий Рыболовам
    Кругозор: Новые суда и устройства Интересные события Интересные факты Интервью Карты и маршруты Официальные данные Проблемы малого флота Яхт-клубы и стоянки Письма в редакцию
    Истории: Путешествия Туристические походы Знаменитые корабли Военная страничка Литературная страничка История флота Прочие истории