RU2076056C1

RU2076056C1 - Pentamaran

Info

Publication number: RU2076056C1
Authority: RU
Inventors: Роберт Рикхартович Ряйккенен
Original assignee: Роберт Рикхартович Ряйккенен
Priority date: 1991-06-07
Filing date: 1991-06-07
Publication date: 1997-03-27

Abstract

FIELD: shipbuilding; construction of multihulled vessels - polymarans. SUBSTANCE: outriggers are connected with transverse beams by means of stanchions; each outrigger is located between central hull and one hydroski and is made in form of trihedral longitudinal float with rounding-off between lower faces at width and height reducing starward, with oval deck (in plan) at inclination from vertical towards central hull; each hydroski is located above waterline and is made in form of longitudinal float at width and height reducing starward, with fore and aft ski-like fairings and superstructures in areas where transverse beams are connected to hydroski; each transverse beam bow-shaped with widened and thickened middle portion; its end parts are connected with central hull by means of braces; height of central hull reduces starward; superstructures mounted on central hull extend beyond its clearance limits; central hull is provided with centerboard well under mast; centerboard is located in this well for vertical motion; it may be locked at any horizontal level; mast is mounted on central hull and is secured by means of three braces; fore brace is connected with central hull and two side braces are connected with sections of transverse beams above outriggers. EFFECT: enhanced reliability. 3 dwg

Description

Изобретение относится к судостроению и может быть использовано при создании многокорпусных судов полимаранов. The invention relates to shipbuilding and can be used to create multi-hull polyaran vessels.

Известно многокорпусное судно, содержащее центральный водоизмещающий корпус с надстройкой и две лодки-гидролыжи, соединенные с центральным корпусом поперечными балками. Судно имеет парусное вооружение, размещенное на двух мачтах, установленных на лодках-гидролыжах (патент Франции N 2163147, кл. В 63 В 1/10, 1972). Известное многокорпусное судно имеет невысокий запас остойчивости и недостаточную мореходность. A multi-hulled vessel is known that contains a central displacement hull with a superstructure and two hydro-skis boats connected to the central hull by transverse beams. The vessel has sailing weapons located on two masts mounted on hydro-skiing boats (French patent N 2163147, class B 63 B 1/10, 1972). Known multihull vessel has a low margin of stability and insufficient seaworthiness.

Известно также многокорпусное судно-тримаран (Катера и яхты, N 5, с. 58-62), которое содержит высокобортовый центральный корпус, боковые поплавки, соединенные между собой поперечными балками. Данный тримаран имеет более высокую остойчивость и мореходность по сравнению с вышеуказанным судном. Однако известный тримаран обладает недостаточной продольной и диагональной остойчивостью, так как боковые поплавки за счет избыточного дифферента на нос начинают "дельфинировать", что создает возможность опрокидывания судна при отрицательном угле атаки и встречном потоке воды. Избежать экстремальную ситуацию в известном тримаране позволяют приборы, что недостаточно надежно и усложняет систему управления. Also known is a multi-hull trimaran vessel (Boats and Yachts, N 5, p. 58-62), which contains a high-sided central hull, side floats connected by transverse beams. This trimaran has higher stability and seaworthiness compared to the above vessel. However, the well-known trimaran has insufficient longitudinal and diagonal stability, since the lateral floats due to the excess trim on the nose begin to “delphinate”, which makes it possible to capsize the vessel with a negative angle of attack and oncoming water flow. Avoid the extreme situation in the well-known trimaran devices allow that is not reliable enough and complicates the control system.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному устройству является полимаран, который содержит центральный корпус, выполненный с развалом бортов, с надстройками, по обе стороны от которого расположены гидролыжи и аутригеры, соединенные между собой и с центральным корпусом разъемными поперечными балками, а также мачту парусного вооружения (авт.св. N 893670, кл. В 63 В 1/12, 1980). The closest in technical essence to the claimed device is a polyaran, which contains a central hull, made with the collapse of the sides, with superstructures, on both sides of which there are hydraulic skis and outriggers connected to each other and to the central hull by detachable transverse beams, as well as a mast of sailing weapons (ed. St. N 893670, class B 63 V 1/12, 1980).

Целью изобретения являются увеличение устойчивости и улучшение ходовых качеств судна. The aim of the invention is to increase stability and improve the driving performance of the vessel.

Указанная цель достигается тем, что аутригеры связаны стойками с поперечными балками, причем каждый из аутригеров расположен между центральным корпусом и одной из гидролыж и выполнен в виде трехгранного продольного поплавка со скругленным между нижними гранями, с убывающей шириной и высотой в сторону кормы с овальной палубой в плане и с наклоном от вертикали в сторону центрального корпуса, при этом каждая гидролыжа наклонена в сторону кормы, расположена выше уровня ватерлинии и выполнена в виде продольного поплавка с поперечным сечением, спрофилированным по форме доски виндсерфера в плане с убывающей шириной и высотой в сторону кормы, с носовым и кормовым лыжевидными обтекателями и надстройками в районах присоединения к гидролыже поперечных балок, при этом каждая из последних выполнена лукообразная с расширенной и утолщенной средней частью, а ее концевые части растяжками связаны с центральным корпусом, который выполнен с убывающей высотой в сторону кормы, его надстройки выполнены выступающими за его габариты по ширине, при этом центральный корпус снабжен швертовым колодцем под мачтой, шверт размещен в нем с возможностью вертикального перемещения и фиксации на разных горизонтальных уровнях, при этом мачта установлена в диаметральной плоскости центрального корпуса и раскреплена тремя растяжками, из которых носовая связана с центральным корпусом, а боковые с участками поперечных балок над аутригерами. This goal is achieved by the fact that the outriggers are connected by struts with transverse beams, each outrigger being located between the central body and one of the hydro-skis and made in the form of a trihedral longitudinal float with a rounded between the lower faces, with decreasing width and height towards the stern with an oval deck in plan and with a slope from the vertical to the side of the central body, with each hydroslide tilted towards the stern, located above the waterline and made in the form of a longitudinal float with a cross section m, profiled in the shape of a windsurfer board in plan with decreasing width and height towards the stern, with bow and stern ski-like fairings and superstructures in the areas of the cross beams joining the hydro-ski, each of which is made onion-shaped with an expanded and thickened middle part, and its the end parts are connected by braces to the central body, which is made with decreasing height towards the stern, its superstructures are made protruding beyond its width dimensions, while the central body is provided with lodtsem under mast, centerboard disposed therein for vertical movement and fixation at different horizontal levels, the mast is mounted in a diametrical plane of the central body and raskreplena three extensions, of which the bow is connected to the central body, and the side with portions of the transverse beams above the outriggers.

На фиг.1 изображен вид сверху на пентамаран; на фиг.2 боковой вид пентамарана; на фиг.3 вид по стрелке А фиг.2. Figure 1 shows a top view of the pentamaran; figure 2 side view of the pentamaran; figure 3 is a view along arrow A of figure 2.

Пентамаран содержит центральный корпус 1, выполненный с развалом бортов. По внешним краям центрального корпуса 1 выше уровня ватерлинии (фиг.3, ватерлиния изображена пунктиром) расположены гидролыжи 2, а между центральным корпусом 1 и гидролыжей 2 расположены аутригеры 3, связанные с поперечными балками 4 через стойки 5. Поперечные балки 4 выполнены разъемными и соединяют между собой все корпуса. Каждый аутригер выполнен в виде трехгранного продольного поплавка с закругленной нижней гранью, с убывающей шириной и высотой в сторону кормы, с овальной палубой 6, причем диаметральная плоскость аутригера 3 наклонена от вертикали в сторону центрального корпуса 1 (фиг. 3). Pentamaran contains a Central building 1, made with the collapse of the sides. Hydro-skis 2 are located on the outer edges of the central body 1 above the waterline level (Fig. 3, the water line is dotted), and outriggers 3 are located between the central body 1 and hydro-ski 2 and connected to the transverse beams 4 through struts 5. The transverse beams 4 are made detachable and connected among themselves all the buildings. Each outrigger is made in the form of a trihedral longitudinal float with a rounded lower edge, with decreasing width and height towards the stern, with an oval deck 6, and the diametrical plane of the outrigger 3 is inclined from the vertical towards the central body 1 (Fig. 3).

Гидролыжи 2 наклонены в сторону кормы. Каждая из них выполнена в виде продольного поплавка с убывающей шириной и высотой в сторону кормы, с носовым и кормовым лыжевидными обтекателями и надстройками 7 в зоне присоединения поперечных балок 4 (фиг.2). Надстройки 7 имеют закрывающиеся люки 8, внутри которых установлены сидения для членов команды экипажа. Сечение каждой гидролыжи 2 имеет форму доски виндсерфинга (фиг.3). Hydraulic skis 2 are tilted towards the stern. Each of them is made in the form of a longitudinal float with decreasing width and height towards the stern, with bow and stern ski-like fairings and superstructures 7 in the area of the cross beams 4 (Fig. 2). Superstructures 7 have lockable hatches 8, inside which seats are installed for crew members. The cross section of each ski 2 is in the form of a windsurf board (figure 3).

Поперечные балки 4 выполнены лукообразными, каждая из них состоит из жесткой части 9 и упругой части 10 (фиг.3), а ее средняя часть выполнена расширенной и утолщенной. The transverse beams 4 are made onion-shaped, each of them consists of a rigid part 9 and an elastic part 10 (figure 3), and its middle part is made expanded and thickened.

Центральный корпус 1 выполнен с убывающей высотой в сторону кормы и снабжен надстройками 11, которые выступают за габариты центрального корпуса, швертовым колодцем 12, который установлен под мачтой 13. Швертовый колодец 12 является многофункциональным, именно он служит опорой для мачты, а также обеспечивает вертикальное перемещение шверта 14 и фиксацию его на разных горизонтальных уровнях. Мачта 13 установлена в диаметральной плоскости центрального корпуса 1 и раскреплена тремя растяжками 15, из которых носовая связана с центральным корпусом 1, а боковые связаны с участками балок 4 над аутригером 3. Концевые части поперечных балок 4 связаны с центральным корпусом растяжками 16. The central body 1 is made with decreasing height towards the stern and is equipped with superstructures 11, which protrude beyond the dimensions of the central body, with a borehole 12, which is installed under the mast 13. The borehole 12 is multifunctional, it serves as a support for the mast, and also provides vertical movement dagger 14 and fixing it at different horizontal levels. The mast 13 is installed in the diametrical plane of the central body 1 and is unfastened by three braces 15, of which the bow is connected to the central body 1, and the side ones are connected with the sections of the beams 4 above the outrigger 3. The end parts of the transverse beams 4 are connected with the central body by braces 16.

В проемах между корпусом и поперечными балками 4 установлены ходовые мостики 17, связанные с внутренними кромками проемов. Ходовые мостики 17 выполнены в виде сеток с леерным ограждением. Они обеспечивают доступ экипажа ко всем функциональным зонам пентамарана с соблюдением техники безопасности. In the openings between the housing and the transverse beams 4 are mounted navigation bridges 17 connected with the inner edges of the openings. Navigation bridges 17 are made in the form of grids with a guard rail. They provide crew access to all functional areas of the pentamaran in compliance with safety regulations.

Перо руля 18 выполнено в виде пластины и шарнирно присоединено к транцу. The feather of the steering wheel 18 is made in the form of a plate and is pivotally attached to the transom.

Пентамаран эксплуатируется следующим образом. Pentamaran is operated as follows.

Пространственная решетка из корпуса 1 гидролыж 2 и аутригеров 3, врезаясь в гребни волн, вызывает потерю их устойчивости и обрушивание, сглаживание поверхности в микрозоне волн под влиянием гравитационных сил и ветра. В процессе такого гашения высокочастотных составляющих ветровых волн конструкция пентамарана только в самой минимальной степени воспринимает на себя энергию разрушаемых гребней волн. The spatial lattice from the body 1 of hydro-skis 2 and outriggers 3, crashing into the crests of the waves, causes a loss of their stability and collapse, smoothing of the surface in the microzone of the waves under the influence of gravitational forces and wind. In the process of damping the high-frequency components of the wind waves, the pentamaran structure only takes to the very minimum degree the energy of the destroyed wave crests.

При попутном ветре на гладкой воде пентамаран движется на одном центральном корпусе 1, практически не касаясь воды гидролыжами 2 и аутригерами 3. Распределенная многоярусно на широкой поверхности воды плавучесть ограничивает осадку пентамарана даже на широкой поверхности воды плавучесть ограничивает осадку пентамарана даже на вершине волны. Это защищает от заливания низко расположенную над поверхностью воды жилую палубу корпуса 1. Благодаря предложенной форме гидролыж 2, гребни волн, не встречая препятствия и не создавая фонтанов брызг, плавно перекатываются через овальные гидролыжи, обрушиваясь в свободное пространство между гидролыжей 2 и аутригером 3. In a tailwind on smooth water, pentamaran moves on one central building 1, practically without touching the water by hydro-skis 2 and outriggers 3. The buoyancy distributed in layers along the wide surface of the water limits the sediment of pentamaran even on the wide surface of the water, the buoyancy limits the sediment of pentamaran even at the top of the wave. This protects the residential deck of hull 1, which is low located above the surface of the water, from flooding. Due to the proposed form of hydro-ski 2, wave crests, without encountering obstacles and creating fountains of spray, smoothly roll through oval hydro-skis, collapsing into the free space between hydro-ski 2 and outrigger 3.

При воздействии бокового ветра на парус и появлении малого крена начальную остойчивость обеспечивает аутригер 3. С увеличением угла крена граненый корпус аутригера 3 все больше притапливается и оказывает все большую величину бокового сопротивления дрейфу. При больших углах крена в работу включается гидролыжа 2 для увеличения сопротивления опрокидыванию. When the lateral wind acts on the sail and the appearance of a small roll, the outrigger 3 provides initial stability. With an increase in the roll angle, the faceted hull of the outrigger 3 is more and more submerged and exerts an increasing value of lateral drift resistance. At large roll angles, a hydro-ski 2 is included in the work to increase the rollover resistance.

Поперечные балки 4 оказывают минимальное сопротивление волнам благодаря лукообразной формы. Балка возвышается над поверхностью воды на значительном расстоянии и даже самые высокие гребни океанских волн сравнительно редко ее достигают. Такая форма поперечных балок 4 способствует улучшению ходовых качеств пентамарана. Cross beams 4 provide minimal resistance to waves due to the onion-shaped shape. The beam rises above the surface of the water at a considerable distance and even the highest crests of ocean waves relatively rarely reach it. This form of the transverse beams 4 contributes to an improvement in the driving performance of pentamaran.

Гидролыжи 2, днища которых существенно возвышаются над ватерлинией, обеспечивают плавную всхожесть на волну, снижая "дельфинирование" судна, приводящее к излишнему заливанию и торможению. Гидролыжи образующие дополнительный уровень плавучести делят мощностью удара волны в корпус на большое число составляющих, смещенных во времени, что снижает "антагонизм" взаимодействия судна с окружающей взволнованной средой. В момент появления закритического избыточного бортового крена, продольного или диагонального дифферента на нос гидролыжа 2 включает в работу свои архимедовые и динамические составляющие, создающие мощный суммарный момент сопротивления опрокидыванию, способствует возвращению судна на "ровный киль". Сиденья в люках 8 гидролыж позволяют экипажу безопасно и эффективно откренивать пентамаран и этим дополнительно увеличивать его остойчивость. Hydro-skis 2, the bottoms of which significantly rise above the waterline, provide smooth germination to the wave, reducing the "dolphin" of the vessel, leading to excessive flooding and braking. Hydro-skis forming an additional level of buoyancy share the power of wave impact into the hull into a large number of components displaced in time, which reduces the "antagonism" of the interaction of the vessel with the surrounding excited environment. At the moment of the appearance of a supercritical excess roll, longitudinal or diagonal trim on the nose, the hydro-ski 2 includes its own Archimedean and dynamic components, which create a powerful total moment of the rollover resistance, contributes to the return of the vessel to the “even keel”. Seats in hatches of 8 hydro-skis allow the crew to safely and effectively pentamaran and thereby further increase its stability.

При мощном воздействии бокового ветра на паруса центральный корпус 1 вместе с наветренными гидролыжей 2 и аутригером 3 отрывается полностью от поверхности воды и пентамаран движется по воде лишь на подветренных аутригере и гидролыже. Этот режим движения на борту самый эффективный в смысле скорости:
параллельно работающие идеально глиссирующая гидролыжа и ножевидный, идеально водоизмещающий корпус аутригера обеспечивают наивысшую функциональную эффективность: скорость глиссера, большие боковые сопротивления и устойчивость на курсе;
воздушная подушка, образующаяся под ходовыми мостиками 17 и тремя наветренными корпусами 1, 2 и 3, будет снижать весомую нагрузку на бортовые несущие корпуса, причем воздушная подушка не представляет опасности опрокидывания благодаря большему запасу устойчивости пентамарана в этом режиме;
глиссирующий режим движения достигается на докритическом угле крена, когда центральный корпус 1 только оторвался от поверхности воды.With the powerful impact of the side wind on the sails, the central hull 1, together with the windward hydro-skis 2 and outrigger 3, is completely detached from the surface of the water and pentamaran moves through the water only in the leeward outrigger and hydro-ski. This mode of movement on board is most effective in terms of speed:
working ideally gliding hydro-ski and knife-shaped, ideally displacing outrigger body simultaneously provide the highest functional efficiency: glider speed, large lateral drags and course stability;
the air cushion formed under the navigation bridges 17 and the three windward hulls 1, 2 and 3 will reduce the heavy load on the side load-bearing hulls, and the air cushion does not pose a rollover risk due to the greater stability margin of pentamaran in this mode;
the planing mode of movement is achieved at a subcritical angle of heel, when the central body 1 has only come off the surface of the water.

Надстройки 11 центрального корпуса 1, выступающие за габариты корпуса, служат обтекателем кормовой стороны поперечной балки 4 и увеличивают продольную жесткость пентамарана. Superstructures 11 of the central body 1, protruding beyond the dimensions of the body, serve as a fairing on the aft side of the transverse beam 4 and increase the longitudinal stiffness of the pentamaran.

Шверт 14 со швертовым колодцем 12, установленным под мачтой 13, обеспечивает дополнительное боковое сопротивление. Возможность фиксации шверта на различной высоте позволяет регулировать величину бокового сопротивления и осадку пентамарана. A dagger 14 with a dagger well 12 mounted under the mast 13 provides additional lateral resistance. The ability to fix the daggerboard at different heights allows you to adjust the amount of lateral resistance and the sediment of pentamaran.

Ходовые мостики из сеток с лазерным ограждением 17 обеспечивают доступ экипажа ко всем функциональным зонам пентамарана. Navigation bridges made of nets with laser fencing 17 provide crew access to all functional areas of the pentamaran.

Claims

A pentamaran containing a central hull made with a collapse of the sides, on both sides of which there are hydro-skis and outriggers connected to each other and with the central hull by detachable transverse beams, as well as a mast of sailing weapons and superstructures mounted on the central hull, characterized in that the outriggers connected by struts with transverse beams, and each of the outriggers is located between the central body and one of the hydro-skis and is made in the form of a trihedral longitudinal float with a rounding between the lower by their faces, with decreasing width and height towards the stern, with an oval deck in plan and with an inclination from the vertical to the side of the central hull, with each hydro ski tilted towards the stern, located above the waterline and made in the form of a longitudinal float with a cross section, profiled in the shape of a windsurfer board with decreasing width and height towards the stern, with bow and stern ski-shaped fairings and superstructures in the areas of the cross beams joining the hydro-ski, each of them being made consistent with the expanded and thickened middle part, and its end parts are connected by braces to the central body, which is made with decreasing height towards the stern, the superstructures installed on the central body are made to protrude beyond its dimensions in width, while the central body is provided with a dowel under mast, the daggerboard is placed in this well with the possibility of vertical movement and fixation at different horizontal levels, while the mast is installed in the diametrical plane of the central body and looser on three stretch marks, of which the nasal is connected with the central body, and the lateral ones with sections of transverse beams above the outriggers.