Авторы:

Куликов О.А.
Куликов А.О.

Патентообладатели:

Волгоградский политехнический институт

Заявитель:

Волгоградский политехнический институт

ТРИМАРАН

Номер патента: 2049014
Дата публикации: 27.11.1995
Номер заявки: 93001605/11


Реферат:

Использование: изобретение относится к судостроению и касается конструирования многокорпусных парусных судов. Сущность изобретения заключается в том, что мачта тримарана выполнена с устройством ее фиксации, имеющим барабан с намотанным на него тросом, связывающим между собой ванты левого и правого бортов, подпружиненный фиксатор с рукояткой, тормозной шкив, тормозную ленту, затянутую пружинами, распорные втулки и прижим, а каждая поперечная балка снабжена подпружиненным клиновым упором, взаимодействующим с тормозной лентой и связанным с мачтой посредством эластичной тяги. 4 ил.

Описание:

Изобретение относится к судостроению и касается конструирования многокорпусных судов.

Известен тримаран, содержащий корпус с шарнирно прикрепленными к нему аутригерами посредством поперечных балок, мачту, установленную на палубе с возможностью поворота в поперечном направлении, и ванты левого и правого бортов, соединяющие мачту с аутригерами, причем каждая ванта посредством блоков связана с поперечной балкой противоположного аутригера [1]
Однако в данной конструкции отсутствует устройство регулирования исходного положения мачты и паруса, что не позволяет использовать подъемную силу на попутных курсах, при этом снижаются эксплуатационные качества тримарана.


Однако в данной конструкции отсутствует устройство регулирования исходного положения мачты и паруса, что не позволяет использовать подъемную силу на попутных курсах, при этом снижаются эксплуатационные качества тримарана.

Цель изобретения повышение эксплуатационных качеств тримарана.

Для этого мачта тримарана выполнена с устройством ее фиксации, имеющим барабан с намотанным на него тросом, связывающим между собой ванты левого и правого бортов, при этом барабан выполнен по форме двух усеченных конусов, соединенных между собой меньшими основаниями и выполненных с винтовыми канавками для этого троса, и снабжен тормозным шкивом, с которым этот барабан жестко связан посредством фиксатора, при этом на тормозном шкиве установлена тормозная лента, связывающая этот шкив с корпусом тримарана, а каждая поперечная балка снабжена подпружиненным клиновым упором, взаимодействующим с тормозной лентой и связанным с мачтой посредством эластичной тяги.

На фиг. 1 изображена схема тримарана с мачтой, расположенной в диаметральной плоскости судна и с мачтой, наклоненной на ветер (пунктирны линии); на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 вид по стрелке Б на фиг. 2; на фиг. 4 разрез В-В на фиг. 3.

Тримаран содержит корпус 1 с шарнирно прикрепленными к нему аутригерами 2 посредством балок 3, мачту 4, установленную на палубе с возможностью поворота в поперечном направлении, и ванты 5 левого и правого бортов, соединяющие мачту с аутригерами, причем каждая ванта посредством блоков 6 связана с поперечной балкой противоположного аутригера. Мачта 4 тримарана выполнена с устройством ее фиксации, имеющим барабан 7 с намотанным на него тросом, связывающим между собой ванты левого и правого бортов, подпружиненный фиксатор 8 с рукояткой 9, тормозной шкив 10, тормозную ленту 11, затянутую пружинами 12, распорные втулки 13 и прижим 14. Каждая поперечная балка снабжена подпружиненным клиновым упором 5, взаимодействующим с тормозной лентой 11 и связанным с мачтой 4 через блоки 16 посредством эластичной тяги 17.

Примером эксплуатируется следующим образом.

В слабый ветер и на острых курсах мачта остается в диаметральной плоскости (фиг. 1). При этом витки троса на поверхности барабана 7 находятся в его средней части, удерживаются от проскальзывания прижимом 14, а вращение барабана исключается фиксатором 8 (фиг.2), который соединяет барабан с тормозным шкивом 10, удеpживаемым от вращения тормозной лентой 11, обхватывающей тормозной шкив и замыкающий его через посредство пружин 12 на корпус 1. Между креплением концов тормозной ленты и распорными втулками 13 остается некоторый гарантированный зазор С (фиг.4), который при появлении крутящего момента на барабане несколько увеличивается на набегающем конце ленты и уменьшается на сбегающем. Однако шкив при этом остается надежно затянутым и получает лишь незначительные угловые отклонения, ограничиваемые величиной зазора.

Усилия эластичных тяг 17, когда мачта находится в диаметральной плоскости, либо полностью отсутствуют, либо они недостаточны для того, чтобы, преодолев сопротивление подпружиненных упоров 15, переместить их вдоль балок 3, и оба упора остаются в положении, показанном на фиг.3 справа, имея с концами тормозной ленты зазоры Д.

Для наклона мачты в положение, показанное на фиг. 1 пунктирной линией, рукояткой 9 фиксатор 8 выводится из зацепления со шкивом и барабан вращается в направлении, показанном стрелкой. При вращении барабана происходит перематывание троса с одновременным перемещением по винтовым канавкам в осевом направлении на большой диаметр барабана. Конусность барабана и шаг винтовых канавок подобраны таким образом, что слабина троса, обpазующаяся при наклоне мачты вследствие сокращения их необходимой суммарной длины, выбирается за счет увеличивающегося диаметра витков троса, который перемещается на большой диаметр конической поверхности барабана. Прижим 14 исключает проскальзывание троса по поверхности барабана, а фиксатор 8 удерживает барабан в новом положении. Аналогичным образом осуществляется перемещение мачты в противоположном направлении.

Наклон мачты в паруса в наветренную сторону на полных курсах обеспечивает появление подъемной силы, что приводит при достаточной силе ветра к всплытию судна и существенному увеличению скорости.

Устройство разблокирования барабана, исключающее вероятность опрокидывания тримарана через подветренный аутригер и обеспечивающее оптимально безопасный угол наклона мачты, работает следующим образом.

При наклоненной на ветер мачте в случае резкого усиления ветра до такой степени, когда веса откренивающей массы на наветренном аутригере оказывается недостаточно для того, чтобы подъем наветренного аутригера не превышал некоторый, задаваемой зазором Д величины, происходит растормаживание шкива 10 в результате воздействия упора 15, расположенного на балке наветренного аутригера, на конец тормозной ленты 11.

Под действием усилия, приложенного со стороны мачты, барабан приходит во вращение, наветренная ванта удлиняется, а подветренная сокращается до тех пор, пока упор 15 не выйдет из контакта с лентой 11. Если усиление ветра не продолжительно, то упор 15 выйдет из контакта с лентой вследствие возвращения балки наветренного аутригера в исходное положение, так как с расторможением барабана происходит быстрое ослабление натяжения и удлинение наветренной ванты, что одновременно приводит к опусканию наветреного аутригера. При возвращении наветренного аутригера в исходное положение барабан затормаживается, а мачта занимает новое исходное положение с меньшим наклоном на ветер.

Если усиление ветра носит устойчивый характер, то подпружиненный упор 15 выходит из контакта с лентой под действием эластичной тяги 17, когда мачта приобретает наклон в подветренную сторону. При этом барабан, также как и в предыдущем случае, затормаживается, а балка наветренного аутригера и сам аутригер получают в пределах образовавшегося зазора между упором и лентой дополнительную свободу перемещения вверх и конструкция начинает работать, не растормаживая шкив, в режиме высоких углов подъема балки наветренного аутригера и автоматического отклонения мачты под ветер на угол, зависящий от силы ветра и восстанавливающего момента, обусловленного величиной и расположением откренивающей массы. Подветренный аутригер остается неполностью погруженным в воду или погруженным настолько, что тримаран не может через него опрокинуться, а за счет того, что усилие наветренной ванты через блоки 6 балка подветренного аутригера замыкается корпусом 1, последний не приобретает опасного крена. Для ограничения угла наклона мачты в подветренную сторону предельная длина наветренной ванты может ограничиваться стопором.

Таким образом, предлагаемое устройство при относительной простоте регулировки оптимального исходного положения мачты обеспечивает необходимую безопасность плавания с наклоненной на ветер мачтой за счет автоматического растормаживания барабана при недопустимо высоких подъемах наветренного аутригера и заглублении подветренного, а также обеспечивает эффективную работу парусного вооружения и безопасность плавания как в режиме отклонения мачты под ветер, так и с вертикально расположенной мачтой. Применение данного тримарана для достижения более эффективной работы парусного вооружения за счет создания на полных курсах подъемной силы в итоге обеспечивает существенное повышение скорости парусного судна.


Формула изобретения

ТРИМАРАН, содержащий корпус с шарнирно прикрепленными к нему посредством поперечных балок аутригерами, мачту, установленную на палубе с возможностью поворота в поперечном направлении и ванты левого и правого бортов, соединяющие мачту с аутригерами, причем каждая ванта посредством блоков связана с поперечной балкой противоположного аутригера, отличающийся тем, что мачта тримарана выполнена с устройством ее фиксации, имеющим барабан с намотанным на него тросом, связывающим между собой ванты левого и правого бортов, при этом барабан выполнен по форме двух усеченных конусов, соединенных между собой меньшими основаниями и выполненных с винтовыми канавками для троса, и снабжен тормозным шкивом, с которым барабан жестко связан посредством фиксатора, при этом на тормозном шкиве установлена тормозная лента, связывающая шкив с корпусом тримарана, а каждая поперечная балка снабжена подпружиненным клиновым упором, взаимодействующим с тормозной лентой и связанным с мачтой посредством эластичной тяги.