Скуловой киль (В XIX веке назывался боковой, в середине ХХ - бортовой) - специальное устройство, расположенное на скуловой части обвода некоторых кораблей . В отличие от традиционного киля , служащего прежде всего для обеспечения прочности корпуса судна, основным назначением бортового киля является уменьшение боковой качки во время движения . Они представляют собой длинные пластины, установленные вдоль борта в районе скулы, откуда и пошло их название .
Устройство
Скуловые кили являются простейшими и самыми распространёнными пассивными успокоителями бортовой качки . В большинстве случаев боковые (бортовые) кили состоят из выступающего ребра, укрепленного непосредственно к обшивке судна на скуловой части обвода. Они располагаются в средней части корабля, на ½ - ⅔ всей его длины . Эти пластины устанавливают по нормали к скуле в средней части корпуса вдоль линии тока воды. Как правило, высота боковых килей колеблется в диапазоне от тридцати сантиметров до 0,75 метра .
На кораблях с полным образованием миделя (близким к прямоугольнику) необходимость в установке боковых килей практически отсутствует .
Примечания
- Крылов А. Н. // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). - СПб. , 1890-1907.
- Самойлов К. И. Морской словарь. - М. - Л. : Государственное Военно-морское Издательство НКВМФ Союза ССР, 1941 год.
- , с. 561.
- скула в кораблестроении - это соединение днища с бортом
- //
Изобретение относится к судостроению и касается создания скуловых судовых килей, позволяющих утилизацию волновой энергии. Скуловой киль выполнен в виде лопасти, размещенной на подворной части корпуса судна. Лопасть скреплена с корпусом судна шарнирно, с возможностью поворота относительно горизонтальной оси. Одна из поверхностей лопасти шарнирно связана со штоком гидроцилиндра, снабженным поршнем. Гидроцилиндр шарнирно связан с корпусом судна. Полости гидроцилиндра по обе стороны поршня связаны с гидроаккумулятором. Скуловые кили размещены симметрично относительно продольной оси корпуса судна. Технический результат реализации изобретения заключается в расширении функциональных возможностей устройства при обеспечении возможности получения дополнительной энергии. 1 ил.
Изобретение относится к области судостроения и может быть использовано в конструкциях мореходных судов, при этом, использование предлагаемого устройства позволяет получить дополнительный источник энергии за счет утилизации волновой энергии, вызывающей качку корабля. Известна волновая энергетическая установка, содержащая шарнирно соединенные поплавки и размещенные над и под шарниром деформируемые камеры переменного объема, подключенные к энергетическим аппаратам (см. а.с. СССР N 1213239, F 03 В 13/20, 1986). Недостаток этого решения - невозможность его использования в качестве скулового киля (успокоителя качки), поскольку невозможна жесткая фиксация одного поплавка относительно другого и, соответственно, не оказывается сопротивление качке корабля с борта на борт, кроме того, у известной конструкции будет велико сопротивление движению корабля. Известен также скуловой киль, выполненный в виде лопасти, размещенной на подводной части корпуса судна (см. Морской словарь, М., Транспорт, 1965, 114 с.). Недостаток этого решения - ограниченные функциональные возможности устройства. Задача, на решение которой направлено заявленное решение, выражается в расширении функциональных возможностей устройства. Технический результат, получаемый при решении функциональной задачи, может быть определен как обеспечение возможности получения дополнительной энергии. Поставленная задача решается тем, что скуловой киль, выполненный в виде лопасти, размещенной на подводной части корпуса судна, отличается тем, что лопасть скреплена с корпусом судна шарнирно, с возможностью поворота относительно горизонтальной оси, при этом, одна из поверхностей лопасти шарнирно связана со снабженным поршнем, штоком гидроцилиндра, шарнирно связанного с корпусом судна, при этом полости гидроцилиндра по обе стороны поршня связаны с гидроаккумулятором, при этом скуловые кили размещены симметрично относительно продольной оси корпуса судна. Сопоставительный анализ признаков заявленного решения с признаками прототипа и аналогов свидетельствует о соответствии заявленного решения критерию "новизна". Признаки отличительной части формулы изобретения решают следующие функциональные задачи: Признак..."лопасть скреплена с корпусом судна шарнирно, с возможностью поворота" придает лопасти подвижность и, тем самым, обеспечивает возможность "снятия" энергии, воспринимаемой лопастью при ее взаимодействии с окружающей водной средой. Признак, определяющий ориентировку оси поворота лопасти, обеспечивает возможность утилизации энергии боковой качки судна. Признаки "одна из поверхностей лопасти шарнирно связана со снабженным поршнем, штоком гидроцилиндра, шарнирно связанного с корпусом судна", описывают механизм, обеспечивающий преобразование "качательных" движений лопасти в механическую энергию. Признак "полости гидроцилиндра по обе стороны поршня связаны с источником рабочего тела" обеспечивают возможность фиксации лопасти в заданном положении и даже возможность активного противодействия качке путем соответствующего движения лопастей. Признак "скуловые кили размещены симметрично относительно продольной оси корпуса судна" обеспечивает симметричность усилий на корпус судна, возникающих при работе устройства. На чертеже схематически показано заявленное устройство. На чертеже показаны борт 1 судна, лопасть 2, шарниры 3, шток 4, цилиндр 5, гидроаккумулятор 6, гидрораспределительный узел 7, патрубки 8 и 9, трубопроводы 10, поршень 11, редуктор 12, поверхность моря 13. Лопасть 2 шарнирно связана с корпусом судна с возможностью поворота относительно горизонтальной оси за счет шарнира 3. Шток 4 и цилиндр 5 образуют гидроцилиндр двустороннего действия, полости которого, расположенные по обе стороны поршня 11, через патрубки 8 и 9 и трубопроводы 10 связаны с гидрораспределительным узлом 7 гидроаккумулятора 6. Корпус цилиндра 5 и конец штока 4, посредством шарниров 3 связаны, соответственно, с бортом судна и лопастью 2. В качестве гидрораспределительного узла 7 может быть использован любое устройство аналогичного назначения, удовлетворяющее по своим характеристикам условиям работы и имеющее дистанционное, предпочтительно автоматизированное управление переключением каналов. В качестве трубопроводов 10 использованы шланги высокого давления. В качестве редуктора 12 используется клапанное устройство известной конструкции, обеспечивающее подачу в трубопровод 10 жидкости с давлением меньшим, чем в гидроаккумуляторе. Заявленное устройство работает следующим образом. При работе устройства в режиме энергоустановки. Гидрораспределительный узел 7 находится в состоянии, обеспечивающем последовательно выброс жидкости, сжимаемой в полости гидроцилиндра 5, в полость гидроаккумулятора 6 через патрубок 8 и соответствующий трубопровод 10, и обратный сброс (заполнение) в полость гидроцилиндра 5 жидкости под малым давлением из полости гидроаккумулятора 6 через редуктор 12, патрубок 8 и соответствующий трубопровод 10. При этом лопасть 2 имеет полную свободу движения. Когда в результате боковой качки соответствующий борт 1 корабля глубже погружается в воду, на лопасть 2 действует гидродинамическая сила, стремящаяся повернуть лопасть свободным концом к поверхности моря 13. Это приводит к движению поршня 11 внутрь цилиндра 5 и затем сбросу сжатой жидкости в полость гидроаккумулятора 6, при движении корпуса корабля в обратную сторону, поршень уходит вниз, а полость цилиндра заполняется рабочей жидкостью под малым давлением, далее все повторяется. Таким образом обеспечивается постоянная "подкачка" гидроаккумулятора сжатой жидкостью, которую используют для привода соответствующих машин и механизмов или других целей. При работе устройства в режиме скулового киля. Гидрораспределительный узел 7 находится в состоянии, обеспечивающем подвод жидкости высокого давления из полости гидроаккумулятора 6 в полости гидроцилиндра 5 (по обе стороны поршня 11). При этом лопасть 2 зафиксирована под определенным углом к корпусу судна. Когда в результате боковой качки соответствующий борт 1 корабля, глубже погружается в воду, на лопасти 2 возникает гидродинамическая сила, стремящаяся воспрепятствовать такому повороту корпуса корабля. При этом гидроцилиндр жестко фиксирует положение лопасти 2.
Формула изобретения
Скуловой киль, выполненный в виде лопасти, размещенной на подводной части корпуса судна, отличающийся тем, что лопасть скреплена с корпусом судна шарнирно, с возможностью поворота относительно горизонтальной оси, при этом одна из поверхностей лопасти шарнирно связана со снабженным поршнем штоком гидроцилиндра, шарнирно связанного с корпусом судна, при этом полости гидроцилиндра по обе стороны поршня связаны с гидроаккумулятором, при этом скуловые кили размещены симметрично относительно продольной оси корпуса судна.
Изобретение относится к судостроению, в частности к скуловым килям. Скуловой киль содержит продольную пластину, закрепленную на скуле корпуса судна посредством промежуточной подкладной пластины. Гнутая пластина, выполненная в виде равнобокого угольника, прикреплена вершиной к продольной пластине симметрично по отношению к ее оси. Высота угольника, измеренная по оси симметрии, равна 0,2-0,35 высоты киля, а угол между сторонами угольника равен 60-90. Достигается повышение эффективности успокоения качки судна. 1 ил.
Изобретение относится к области судостроения, в частности к скуловым килям.
Известны скуловые кили разрезной или решетчатой конструкции, в которой кили состоят из отдельных пластинок, установленных вряд и связанных между собой полосой жесткости (Шмырев А.И. и др. Успокоители качки судов, Судостроение, 1961 г., стр.14, 227). Такая конструкция скуловых килей не нашла практического применения вследствии малой прочности и низкой технологичности.
Известна конструкция пластинчатого киля, в конструкции которого продольная пластина выполнена с симметрично расположенными по высоте вогнутыми участками верхней и нижней свободных поверхностей, чередующимися с изломами (а.с. №506238, В 63 В 39/06, 3/44). Данная конструкция не нашла широкого применения из-за сложностей в изготовлении, а также повышенных требований к точности обработки и монтажа.
Наиболее широко известны пластинчатые скуловые кили, содержащие продольную пластину, которая закреплена на скуле корпуса судна посредством промежуточной подкладной полосы, а на свободной кромке пластины закреплен окантовочный профиль, выполненный из прутка или из трубы, а иногда из полособульбового профиля - РД5.1002-80 "Скуловые кили надводных судов и кораблей", стр.11, 12.
Однако такие скуловые кили недостаточно эффективны в работе по успокоению качки судов.
Целью предлагаемого технического решения является повышение эффективности успокоения качки судна.
Поставленная цель достигается тем, что скуловой киль снабжен дополнительной гнутой пластиной, выполненной в виде равнобокого угольника и прикрепленной вершиной к продольной пластине симметрично к ее оси, при этом высота угольника, измеренная по оси симметрии, равна 0,2-0,35 высоты киля, а угол между сторонами угольника равен 60-90.
На чертеже показан предлагаемый киль. Скуловой киль содержит пластину 3, закрепленную на скуле корпуса судна 1 с помощью промежуточной полосы 2, и гнутую пластину в виде равнобокого угольника 4, прикрепленную к наружной кромке пластины 3.
Устройство работает следующим образом. Во время хода на волнении наблюдается поступательное и вертикальное перемещение, а также бортовая качка судна. При этом обтекание скулового киля поперечным потоком жидкости происходит с увеличенным углом атаки за счет вогнутости верхней и нижней поверхности киля, образованной пластиной и сторонами угольника, т.е. с повышенной интенсивностью волно- и вихреобразования одновременно на двух наружных кромках, что обеспечивает эффективную работу киля как при опускании, так и при подъеме судна.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
Скуловой киль, содержащий продольную пластину, закрепленную на скуле корпуса судна посредством промежуточной подкладной полосы, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности работы, он снабжен дополнительной гнутой пластиной, выполненной в виде равнобокого угольника и прикрепленной вершиной к продольной пластине симметрично по отношению к ее оси, при этом высота угольника, измеренная по оси симметрии, равна 0,2-0,35 высоты киля, а угол между сторонами угольника равен 60-90.
Служащего прежде всего для обеспечения прочности корпуса судна, основным назначением бортового киля является уменьшение боковой качки во время движения . Они представляют собой длинные пластины, установленные вдоль борта в районе скулы, откуда и пошло их второе название .
Устройство
Бортовые кили являются простейшими и самыми распространёнными пассивными успокоителями бортовой качки . В большинстве случаев боковые(бортовые) кили состоят из выступающего ребра, укрепленного непосредственно к обшивке судна на скуловой части обвода. Они располагаются в средней части корабля, на ½ - ⅔ всей его длины . Как правило, высота боковых килей колеблется в диапазоне от тридцати сантиметров до 0,75 метра .
На кораблях с полным образованием миделя необходимость в установке боковых килей практически отсутствует .
Напишите отзыв о статье "Бортовой киль"
Примечания
- Крылов А. Н. // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). - СПб. , 1890-1907.
- Самойлов К. И. Морской словарь. - М .-Л. : Государственное Военно-морское Издательство НКВМФ Союза ССР, 1941 год.
- , с. 561.
- // Военная энциклопедия : [в 18 т.] / под ред. В. Ф. Новицкого [и др.]. - СПб. ; [М .] : Тип. т-ва И. В. Сытина , 1911-1915.
Литература
Ссылки
Отрывок, характеризующий Бортовой киль
В то время как они вполголоса говорили таким образом, внизу, в лощине от пруда, щелкнул один выстрел, забелелся дымок, другой и послышался дружный, как будто веселый крик сотен голосов французов, бывших на полугоре. В первую минуту и Денисов и эсаул подались назад. Они были так близко, что им показалось, что они были причиной этих выстрелов и криков. Но выстрелы и крики не относились к ним. Низом, по болотам, бежал человек в чем то красном. Очевидно, по нем стреляли и на него кричали французы.– Ведь это Тихон наш, – сказал эсаул.
– Он! он и есть!
– Эка шельма, – сказал Денисов.
– Уйдет! – щуря глаза, сказал эсаул.
Человек, которого они называли Тихоном, подбежав к речке, бултыхнулся в нее так, что брызги полетели, и, скрывшись на мгновенье, весь черный от воды, выбрался на четвереньках и побежал дальше. Французы, бежавшие за ним, остановились.
– Ну ловок, – сказал эсаул.
– Экая бестия! – с тем же выражением досады проговорил Денисов. – И что он делал до сих пор?
– Это кто? – спросил Петя.
– Это наш пластун. Я его посылал языка взять.
– Ах, да, – сказал Петя с первого слова Денисова, кивая головой, как будто он все понял, хотя он решительно не понял ни одного слова.
Тихон Щербатый был один из самых нужных людей в партии. Он был мужик из Покровского под Гжатью. Когда, при начале своих действий, Денисов пришел в Покровское и, как всегда, призвав старосту, спросил о том, что им известно про французов, староста отвечал, как отвечали и все старосты, как бы защищаясь, что они ничего знать не знают, ведать не ведают. Но когда Денисов объяснил им, что его цель бить французов, и когда он спросил, не забредали ли к ним французы, то староста сказал, что мародеры бывали точно, но что у них в деревне только один Тишка Щербатый занимался этими делами. Денисов велел позвать к себе Тихона и, похвалив его за его деятельность, сказал при старосте несколько слов о той верности царю и отечеству и ненависти к французам, которую должны блюсти сыны отечества.
– Мы французам худого не делаем, – сказал Тихон, видимо оробев при этих словах Денисова. – Мы только так, значит, по охоте баловались с ребятами. Миродеров точно десятка два побили, а то мы худого не делали… – На другой день, когда Денисов, совершенно забыв про этого мужика, вышел из Покровского, ему доложили, что Тихон пристал к партии и просился, чтобы его при ней оставили. Денисов велел оставить его.
На рисунке приведены чертежи небольшой крейсерской яхты со скуловыми килями (французской постройки).
Основные характеристики яхты
Длина
- наибольшая, м - 6,73
- по ватерлинии, м - 5,60
- наибольшая, м - 2,55
- по ватерлинии, м - 2,05
Осадка, м - 0,68
Высота надводного борта, м:
- в носу - 0,88
- в корме - 0,63
Водоизмещение, кг - 1300
Чертежи крейсерской яхты со скуловыми килями:
а - теоретический чертеж; б - внешний вид; в - общее расположение.
1 - диван-койка; 2 - подвесная койка; 3 - гальюн; 4 - ящики; 5 - камбуз; 6 - откидной стол; 7 - шкаф; 8 - полка; 9 - канистра с водой; 10 - канистра с бензином; 11 - парусный ящик; 12 - подвесной мотор.
Яхта имеет высокие мореходные качества и может использоваться для прибрежного морского плавания, а также для плавания по крупным озерам и водохранилищам. Большая ширина (L/В = 2,7) в сочетании с небольшой килеватостью днища обеспечивает хорошую остойчивость. Носовые шпангоуты имеют большую килеватость, что смягчает удары корпуса о волну при лавировке. Линии батоксов, пологие в носу и плавно выходящие из воды в корме, свидетельствуют о хорошей всхожести на волну и ходкости яхты.
Линия борта характерна для современных малых яхт с каютой - седловатостью вверх, что позволяет увеличить высоту борта в средней части яхты, где расположены койки.
Общее расположение яхты.
1 - воздушный ящик; 2 - место для хранения продуктов; 3 - складной стол 400X450 мм; 4, 15 - лючок; 5 - койка 1900X600 мм, 6 - место для хранения провизии; 7 - воздушный яш,ик; 8 - яш,ик для одежды; 9 - ящик для инструмента и запасных частей; 10 - ящик для камбузных принадлежностей; 11 - ящик для кранцев и тросов; 12 - воздушный ящик; 13 - ящик для подвесного мотора, бензобака и непромокаемой робы; 14 - кокпит; 16 - штурманский планшет 400X400; 17 - бортовые карманы; 18 - подвесной мотор.
Конструктивный чертеж
Яхта рассчитана для плавания трех-четырех человек. В рубке расположены две койки 1850X650; третья койка - трубчатая - подвешивается на левом борту в форпике. Комингсы рубки являются продолжением бортов, что делает каюту более вместительной. Форпик отделен от каюты фанерной переборкой. На левом борту в форпике располагаются рундуки, гальюн и шкаф для береговой одежды. На правом борту устроены рундуки для запасов и снабжения. Для удобства работы с якор-цепью и стакселями имеется форлюк. В каюте с правого борта располагается камбуз с откидным столиком; в носовой части над койкой имеются шкафчики для посуды. Высота каюты у входа - 1400 мм.
Кокпит яхты (1600X1100) - самоотливной. В бортовых нишах у кокпита хранятся паруса, инструмент, а также канистры с бензином и водой емкостью по 20 л. В корму от кокпита устроен колодец для подвесного мотора мощностью 5-7 л. с. Такая конструкция очень удобна в эксплуатации, так как мотор постоянно готов к пуску, хорошо защищен от повреждений и не требует специального места для хранения. При длительной стоянке колодец может быть закрыт сверху капотом с замком. -На яхте может быть установлен и стационарный двигатель, например типа «СМ-255-Л».
Общая площадь парусов составляет 20 м2. Стаксель-штаг крепится на топе мачты, что позволяет в слабый ветер увеличить площадь парусности на 4-5 м2 постановкой балуна. Центр парусности смещен в нос от центра бокового сопротивления на 5% длины по ватерлинии. Мачта - заваливающаяся, устанавливается в стандерсе на крыше рубки, подкрепленной двумя жесткими рамками. Гика-шкот крепится на стойке, установленной в кокпите.
Кили площадью по 0,8 м2 и весом по 235 кг поставлены под углом 5° к вертикали и закреплены болтами к усиленным флорам.
Конструкция корпуса - обычная для яхт подобного типа. Дубовый киль склеен с ламинированным форштевнем. Обшивка - из сосны толщиной 20 мм. Сечение шпангоутов - 25 X 30, шпация - 200 мм. Палуба, крыша рубки и кокпит изготовлены из водостойкой фанеры толщиной 8-10 мм. Эту яхту можно построить и с клееной реечной обшивкой.
Фанерная яхта, вооруженная гафельным шпюпом.
На рисунках представлены чертежи маленькой фанерной яхты для плавания в закрытых водах: по рекам, малым озерам и водохранилищам. Яхта не имеет балластного фальшкиля, однако благодаря большой ширине, обводам типа «шарпи» и высокому надводному борту остойчивость ее достаточна для плавания в закрытых водах. Если скуловые кили изготовить из стальных листов толщиной 6-8 мм, их вес составит около 50 кг, что приведет к некоторому дополнительному повышению остойчивости.
Основные характеристики яхты
Длина наибольшая, м......... 4,50
» по ватерлинии, м........ 3,65
Ширина наибольшая, м........ 1,70
» по скуле, м......... 1,52
Осадка, м............. 0,40
Высота надводного борта, м:
в носу............ 0,73
в корме........... 0,46
Вес без снабжения и парусов, кг (около) ....... 250
Обводы яхты рассчитаны на применение фанеры. Для упрощения постройки погибь линий скулы и киля сделана незначительной, а все днищевые ветви шпангоутов - параллельными.
Обратная седловатость палубы и большая ширина рубки (от борта до борта) делают каюту более вместительной. В каюте располагаются две койки. Кокпит (500X1300) отделен от каюты переборкой и не сообщается с трюмом яхты. Под кокпитом, по бортам у транца и в форпике размещаются воздушные отсеки, обеспечивающие непотопляемость яхты в случае опрокидывания ее при шквале. В «гробах» размещаются: с правого борта - подвесной мотор, бензобак на 15-20 л и спасательные пояса; с левого борта - ящики для одежды, инструмента, запчастей и камбузных принадлежностей.
Предусмотрены два складных столика - один для карты, второй - обеденный. Высота каюты у входа 1100 мм.
Яхта может быть вооружена бермудским или гафельным шлюпом; в обоих случаях площадь парусности около 12 м2, но мачта гафельного шлюпа на 1,6 м короче. Мачты, заваливающиеся в корму, устанавливаются в стандерсах на крыше рубки или палубе.
Фанерная яхта, вооруженная бермудским шлюпом.
Может быть применен подвесной мотор мощностью 1,5-3 л. с. Его можно навесить на транец (в ДП), но при этом руль должен быть снят. Можно также навесить мотор на борту на специальном кронштейне. Полезно в районе кокпита установить на палубе подуключины для нормальной гребли распашными веслами. В этом случае следует изготовить съемную банку.
Для изготовления обшивки, палубы и переборок используется водостойкая фанера толщиной 6 / 7 мм. Большинство деталей набора (спецификация приведена в таблице) изготовляется из сосны. Для соединения деталей лучше всего применить водоупорные клеи ВИАМ Б-3, КБ-3 и т. п. Корпус полезно снаружи покрыть эпоксидной или полиэфирной смолой.
При отсутствии фанеры корпус яхты может быть изготовлен с обшивкой на пазовых рейках. При этом шпация должна быть 350-400 мм, а толщина обшивки 12-15 мм. Скуловые кили можно изготовить из листовой стали толщиной 6-8 мм или склеить из деревянных брусков.
Габариты этой яхточки позволяют легко перевозить ее на автомобиле. В то же время в ней можно разместить все необходимое для длительного похода двух человек.
Журнал КиЯ №2 1964г
