Корабль гидрографической и патрульной службы

Корабль гидрографической и патрульной службы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к области судостроения, в частности к водоизмещающим однокорпусным кораблям, предназначенным для выполнения геофизических исследований, патрулирования в морской экономической зоне, обеспечения аварийно-спасательных работ на морских терминалах добычи и транспортировки углеводородов, включая шельф морей Арктического бассейна.

Известен корабль водоизмещением класса фрегат (патент на полезную модель RU №64588 [1]), предназначенный для уничтожения надводных кораблей, судов и десантных средств противника, а также для противовоздушной и противоракетной обороны кораблей и транспортов, огневой поддержки десанта, патрулирования и несения боевой службы, совместно с другими кораблями.

Корабль согласно первому варианту выполнения содержит корпус с носовой и кормовой частями, бортами с обшивкой и, по крайней мере, одной палубой и надстройкой и оборудован энергетической установкой, снабженной движительным комплексом, причем корпус корабля выполнен с удлиненным баком, в надводной части имеет, по крайней мере, один слом по каждому борту, который проходит предпочтительно по всей длине корпуса, при этом линия указанного слома по каждому из бортов выполнена с имеющим переменный градиент нарастания подъема по длине в направлении к носовой части корабля, причем, по крайней мере, большая часть расположенной выше линии слома бортовой обшивки корпуса и надстройки выполнена по высоте с углом завала к ДП не менее, чем на 5° в зоне, примыкающей к линии слома.

Согласно второму варианту выполнения корабль типа фрегата содержит корпус с носовой и кормовой частями, с бортами с обшивкой, днищем, вторым дном, успокоителем качки, форштевнем, носовым бульбовым обтекателем, заглубленным ниже основной плоскости, кормовой оконечностью с транцем, верхней и нижней палубами, надстройку, энергетическую установку, снабженную не менее чем двумя гребными движителями, навигационные, радионавигационные, боевые средства и вооружение, общесудовые и локальные системы и устройства, причем корпус корабля выполнен с удлиненным баком, в надводной части имеет, по крайней мере, один слом, причем слом проходит по всей длине корпуса, при этом линия слома каждого из бортов выполнена с имеющим переменный градиент нарастания по длине в направлении к носовой части корабля подъемом, причем в кормовой части линия слома расположена преимущественно ниже уровня верхней палубы, точка перехода через уровень верхней палубы расположена в районе мидельшпангоута ±7,5% длины корабля между перпендикулярами, а средний градиент нарастания высоты подъема линии слома на участке от точки перехода через уровень верхней палубы до носового перпендикуляра в 8-15 раз превышает аналогичную величину нарастания подъема линии слома в кормовой части, причем, по крайней мере, большая часть расположенной выше линии слома бортовой обшивки корпуса и надстройки выполнена по высоте с углом завала к ДП не менее чем на 5° в зоне, примыкающей к линии слома, и не менее 7° - у верхней границы обшивки, а кормовая оконечность корабля транцевая, выполнена с наклоном в корму, форштевень корабля имеет сильный наклон вперед, а нижний конец лопасти гребного движителя в ее крайнем нижнем положении заглублен ниже основной плоскости на величину, меньшую наибольшего заглубления носового бульбового обтекателя относительно той же плоскости.

Технический результат, обеспечиваемый совокупностью существенных признаков полезной модели, состоит в обеспечении повышенной безопасности плавания путем снижения общей радиозаметности корабля за счет выполнения в надводной части по каждому борту не менее одного слома и найденного оптимального завала к ДП обшивки корабля выше линии слома, при этом слом проходит предпочтительно по всей длине корпуса, а линия указанного слома по каждому из бортов выполнена с имеющим переменный градиент нарастания подъема по длине в направлении к носовой части корабля, причем, по крайней мере, большая часть расположенной выше линии слома бортовой обшивки корпуса и надстройки выполнена в зоне, примыкающей к линии слома, по высоте с углом завала к ДП не менее чем на 5°, что обеспечивает минимально необходимое рассеивание лучей радара, и обеспечения при этом высоких ходовых качеств корабля, путем длительного поддержания хода на сниженных скоростях и управляемости, достаточной для маневрирования относительно ветра и волн при любых погодных условиях, а также использования вооружения и техники без ограничений при волнении моря 4-5 баллов, а также длительного поддержания скорости хода, соответствующей полной мощности главных двигателей (по крутящему моменту) на всех курсовых углах к волне, и, кроме того, свободного маневрирования на этой скорости при волнении моря до 5 баллов, маневрирования на заднем ходу с помощью рулей и винтов при волнении моря до 4 баллов.

При этом основные корпусные конструкции, фундаменты и подкрепления выполнены предпочтительно из низколегированной хромоникелевой стали, с пределом текучести не менее 390 МПа и временным сопротивлением не менее 530 МПа, например, стали марки D 40S, A 40S для листов и сварных профилей и, например, марки D 40S для полособульбовых профилей, второстепенные переборки, выгородки, шахты вентиляции, стенки надстроек выполнены, например, из углеродистой стали с пределом текучести не менее 235 МПа и временным сопротивлением не менее 375 МПа, предпочтительно, из стали Ст3Сп2, а, по крайней мере, звукопрозрачная часть носового бульбового обтекателя выполнена предпочтительно, из титанового сплава ПТ-3В, причем корпус корабля разделен главными водонепроницаемыми переборками для обеспечения непотопляемости не менее чем на 14 отсеков, корпус корабля разделен не менее чем на четыре главные противопожарные зоны, а также имеет выделенные в местные противопожарные зоны погреба, взрывоопасные помещения, помещения энергетической установки, защищенные преимущественно огнестойкими конструкциями, например, типа А-60.

Профили набора надстроек, а также, по крайней мере, части второстепенных, в том числе легких переборок, шахт, полов и, по крайней мере, части фундаментов могут быть выполнены предпочтительно, из алюминиево-магниевых сплавов марки 1561М, настилы палуб выполнены предпочтительно из углеродистой стали марки Ст3сп2, кроме того, корабль содержит трубчатые пиллерсы, выполненные преимущественно стальными из стали марки В20, соединения алюминиевых конструкций надстроек, шахт и легких переборок со сталью выполнены биметаллическими, например, с использованием биметаллических вставок.

Энергетическая установка может включать главную и вспомогательную энергетические установки.

Движительный комплекс может состоять, предпочтительно, не менее чем из двух, соединенных каждый со своим редуктором валопроводов. Кроме того, корабль оснащен средствами общей стабилизации бортовой качки, включающими, по крайней мере, два боковых кормовых или скуловых киля и активный успокоитель качки, по крайней мере, с одной парой неубирающихся рулей, закрепленных на баллерах с возможностью колебательного изменения угла атаки, имеющий механизмы силовых приводов с трубопроводами и систему управления, причем силовые приводы выполнены, преимущественно, электрогидравлическими и включают каждый - привод перекладки руля, изменяющий его угол атаки в набегающем потоке воды при движении корабля, обеспечивающих на скорости хода 18 узлов и волнении до 5 баллов снижение средних амплитуд бортовой качки до 5°.

Корабль может содержать комплекс устройств для локального плавания и спасения на воде, в который входят шлюпочное, грузовое и спасательное устройства, включающие: две шлюпки, например Pacific 22 не менее чем с одним дизельным двигателем, одна шлюпка надувная с подвесным мотором, предпочтительно Yamaha, не менее четырнадцати надувных спасательных плотов, предпочтительно, типа ПСН-20МК вместимостью по двадцать человек каждый, а также спасательные круги, для спуска и подъема шлюпок корабль оборудовано не менее чем двумя поворотными кран-балками и, по крайней мере, одним шлюпочным выстрелом и грузовыми электрическими лебедками.

Корабль может быть оснащен системами бытовой забортной воды, бытовой пресной воды, хозяйственно-бытовых и сточных вод, водоотливной и перепускной, оснащен системой балластировки топливных цистерн, с заполнением их через кингстоны с помощью запорной арматуры, а именно поворотных затворов с дистанционным управлением и расчетным временем затопления одной цистерны 15 минут, при этом система бытовой забортной воды включает обвязку из труб, выполненных из материала или материалов, стойких к воздействию морской воды, например, с использованием медно-никелевого сплава, арматуры из бронзы и не менее двух насосов, производительностью, например, 10 м³/ч при напоре до 0,4 МПа и предназначена для охлаждения оборудования камбуза, промывки ватерклозетов; система хозяйственно-бытовых и сточных вод предназначена для удаления с корабля вод, обработанных в установках очистки сточных вод общей производительностью не менее 14 м³/час, и оснащена в качестве дополнительного средства не менее чем четырьмя насосами производительностью около 25 м³/ч и дополнительно двумя насосами производительностью около 2 м³/ч, а также содержит предпочтительно не менее четырех накопительных цистерн емкостью около 24 м³; водоотливная и перепускная система выполнена автономной, оснащена установленными, по крайней мере, в части отсеков с возможностью обслуживания примыкающих к ним смежных отсеков стационарными погружными электронасосами производительностью предпочтительно более 300 м³/ч, также содержит не менее одного водоотливного эжектора производительностью около 100 м³/ч и, переносные электро- и мотонасосы и эжекторы производительностью, например, от 25 до 100 м³/ч; по крайней мере, в одном из погребов смонтирована система затопления, а именно в погребе боезапаса реактивной бомбометной установки.

Корабль может быть оборудован противопожарными системами, в том числе водяной, которая состоит из линейной магистрали с отводами к потребителям и предпочтительно не менее пяти насосов производительностью каждый предпочтительно около 160 м³/ч с дистанционным управлением главными разобщительными клапанами и автоматическим дистанционным управлением пожарными насосами; а также системами водораспыления и водяного орошения переборок машинных отделений, отделения вспомогательных механизмов и орошения сходов, а также конструкций и устройств в погребах боевого назначения, хранилища энергоносителя, например, керосинохранилища и помещения хранения боезапаса; кроме того, корабль оснащен не менее чем двумя защитными противопожарными системами - ингибиторной, оборудованной баллонами для хранения ингибитора, установленными преимущественно вблизи защищаемых помещений, имеющей автоматическое дистанционное включение и обеспечивающей прекращение доступа воздуха к очагам пожара, и системой объемного химического пожаротушения, включающей, по крайней мере, четыре станции объемного химического тушения, обеспечивающие тушение пожара в помещениях носового и кормового машинных отделений, отделении вспомогательных механизмов, румпельном отделении, в носовой и кормовой электростанции, керосинохранилище и ангаре вертолета, кроме того, на корабле смонтирована система автоматического включения средств противопожарной защиты, например, типа АП3-028, содержащая сигнализаторы температуры, давления и пламени, объединенные в сеть с приборами автоматического включения средств противопожарной защиты, и предназначенная для обнаружения пожара в погребах хранения боезапаса, в керосинохранилище и ангаре вертолета и автоматического включения средств противопожарной защиты и задействования средств противопожарной защиты, например водяного орошения или объемного химического пожаротушения, ингибиторной системы или их сочетание.

Корабль может быть оснащен навигационным оборудованием, а также комплексом гидрометеорологического обеспечения и включает систему инерциальной навигации и стабилизации, приборы которой вырабатывают и выдают вооружению и техническим средствам корабля текущие данные о географическом курсе корабля в плоскости горизонта, географических координатах - широте и долготе места нахождения корабля, углах бортовой качки, измеренной в плоскости шпангоута, и килевой качки, измеренной в диаметральной плоскости, угловой скорости качки и изменения курса; двух составляющих линейной скорости корабля относительно грунта в месте установки гироприбора в географической системе координат; трех составляющих мгновенной скорости корабля, вызванной качкой и орбитальным движением корабля в месте установки гироприбора в географической системе координат, трех составляющих линейного перемещения корабля, вызванного качкой и орбитальным движением корабля в месте установки гироприбора в географической системе координат и о суммарном угле наклона палубы, при этом на корабле также установлены путевой магнитный компас с компенсирующим устройством, например, типа КМ-145-4, обеспечивающим измерение магнитного и определение истинного курса корабля, магнитных пеленгов и курсовых углов; лаг индукционный, например, ЛИ2-1, предназначенный для измерения скорости корабля относительно воды, вычисления пройденного расстояния и выдачи данных на репитеры и информационные табло системы управления рулевой машиной с инструментальной погрешностью измерения скорости в диапазоне температур от 0 до 50° - ±0,1 узла и остаточной погрешностью в диапазоне скорости от десяти до двадцати узлов, не более ±0,25 узла, кроме того, инерциальная система навигации и стабилизации оснащена предназначенным для автоматического счисления текущих географических координат и автоматической прокладки пути корабля в переменном масштабе на картах меркаторской проекции или в постоянном масштабе, например, на бумаге, и выдачи счисленных географических координат автопрокладчиком, например, типа «Топаз-11356» с обеспечением работы указанного аппарата в пределах: по скорости до пятидесяти узлов с учетом течения, по курсу без ограничений, по широте в интервале ±75°, по долготе без ограничений.

Корабль может быть оснащен комплексами ударного ракетного оружия, противовоздушной и противоракетной обороны, имеющими ракеты средней и малой дальности, а также крылатые ракеты, предусмотрены артиллерийские комплексы, активные и пассивные средства радиоэлектронной борьбы. Его навигационное оборудование может включать два приемоиндикатора спутниковых навигационных систем, например типа Husun MX 420 со встроенными преемниками дифференциальных поправок для определения текущих значений навигационных параметров по сигналам спутниковых навигационных систем, например, GPS и ГЛОНАС.

Комплекс гидрометеорологического обеспечения, предназначенный для получения и обработки текущей гидрометеорологической информации от метеорологических искусственных спутников, измерения гидрометеорологических параметров окружающей среды, а также температуры и влажности, по крайней мере, в части помещений корабля, может включать блок приема и обработки гидрометеорологической информации и подключенных к нему не менее двух датчиков скорости и направления ветра, а также размещенные на открытой части корабля датчики температуры и влажности воздуха, кроме того, в комплекс гидрометеорологического обеспечения включены, по крайней мере, по одному датчику атмосферного давления, нижней границы облаков, метеорологической оптической дальности видимости, принтер для отображения температуры и влажности, по крайней мере, в погребах хранения боезапасов, выносные табло гидрометеорологической информации, установленные в командных постах.

На корабле могут быть оборудованы взлетно-посадочная площадка и ангар, необходимые для базирования и применения, в том числе в боевых условиях, по крайней мере, одного вертолета, а также средства авиционно-технического обеспечения и обслуживания полетов и содержания вертолета на корабле, в том числе гироскопическое устройство выставки курса, комплекс обработки полетной информации, система безопасной посадки, устройство хранения и подачи боезапаса, топливная система для заправки вертолета, системы электроснабжения, подачи сжатого воздуха в бортовые системы вертолета и гидроустановка для обмыва вертолета пресной водой, судовой стартово-командный пункт, обеспеченный радиосвязью с вертолетом, и средства пожаротушения.

Для защиты личного состава в экстремальных ситуациях от проникающей радиации, светового излучения, от радиоактивных и отравляющих веществ и биологического оружия корабль может быть оснащен защитными средствами и устройствами индикации поражающих факторов, в том числе на корабле оборудованы противохимическая вентиляция с фильтрами грубой очистки (ФГО), а также фильтрами, например, типа ФПУ-200, которыми оборудованы, по крайней мере, посты санобработки, главный, центральный и запасной командные посты, пост дистанционного управления; противоаэрозольные фильтры грубой очистки на воздухоприемных шахтах дизель-генераторов и электрокомпрессорной станции, боевой пост радиохимического контроля с шахтой подачи проб с открытой палубы; судовые дозиметрические установки, для проведения непрерывного дистанционного контроля радиационной обстановки, а также комплект индивидуальных дозиметров и по крайней мере, один газоанализатор автоматической судовой, например, типа ГСА-К, с устройством для подачи сигнала при наличии в воздухе фосфорорганических отравляющих веществ и Y-излучений, выполненный с возможностью работы в двух режимах: непрерывном или циклическом с периодичностью, предпочтительно, 15 мин, кроме того, корабль оснащен системой универсальной водяной защиты, при этом указанная система состоит не менее чем из восьми автономных участков и предназначена для орошения забортной водой или забортной водой с химическим раствором, по крайней мере, части наружной поверхности конструкций корабля для защиты от продуктов ядерного взрыва.

Корабль может быть выполнен с основными размерениями: наибольшей длиной не менее ста двадцати метров, предпочтительно сто двадцать пять метров, и длиной по конструктивной ватерлинии, предпочтительно сто пятнадцать метров, наибольшей шириной не менее пятнадцати метров, высотой борта на одиннадцатом теоретическом шпангоуте не менее 9, предпочтительно 9,74 м; заглубление носового бульбового обтекателя принято ниже основной плоскости, например, около 2 м, а заглубление конца лопасти гребного винта ниже основной плоскости составляет, например, около 1,36 м; водоизмещение: стандартное три-четыре тысячи т, предпочтительно около 3350 т, при этом нормальное и полное водоизмещение составляют около 3600 и 3860 т соответственно, причем средние осадки составляют при стандартном водоизмещении около 4,28 м, при нормальном - около 4,47 м, при полном - около 4,66 м; показатели остойчивости корабля: угол заката диаграммы статической остойчивости при стандартном водоизмещении - не менее 80° и начальная поперечная метацентрическая высота при том же водоизмещении составляет не менее 0,80 м, при этом остойчивость неповрежденного корабля выполнена обеспечивающей безопасное плавание на всех курсовых углах относительно ветра и волн в условиях бортовой качки около 25° и шквального ветра при стандартном водоизмещении - не менее 33 м/с, при нормальном - не менее 45,0 м/с, а при большей скорости ветра безопасность плавания корабля обеспечена выбором и прокладкой переменного курса относительно ветра и волн, а также сохранением остойчивости, например, за счет не расходуемого запаса топлива или балластировки корабля, при этом па корабле оборудовано два поста приема жидких грузов по траверзному способу, имеющих трубопроводы, в том числе для приема топлива и пресной воды условным диаметром, предпочтительно, 100 мм, и один для пресной воды условным диаметром, предпочтительно, 50 мм, предусмотрен также прием жидких грузов с носа по кильватерному способу в положении буксировки на расстоянии до 200 м по шлангу условным диаметром около 100 мм и сухих грузов массой одной упаковки или передаваемой единицы груза предпочтительно не более 1000 кг.

Недостатком данного технического решения является то, оно обеспечивает решение сравнительно ограниченного числа задач.

Известно также надводное однокорпусное водоизмещающее быстроходное судно. Судно имеет носовой бульб корпуса, успокоитель бортовой качки, боковые кормовые или скуловые кили и вертикальную килевую наделку в корме. Корпус выполнен с наибольшей шириной по конструктивной ватерлинии в корме. Наибольшая осадка корпуса корабля находится в районе носовой оконечности. Линия диаметральной плоскости в днищевой части, проведенная через точки примыкания продолжений линий шпангоутов к диаметральной плоскости, представляет собой плавную S-образную кривую от первой точки до предпоследней. Вертикальная килевая наделка корабля имеет подъем своей килевой линии в сторону кормовой оконечности. Судно имеет носовое крыло площадью не более 2% площади конструктивной ватерлинии (патент RU 2155693 [2]).

Недостатком указанного известного технического решения является то, что оно не обеспечивает достаточной аварийной остойчивости, из-за чего снижается живучесть, долговечность и экономичность корабля.

Известен также корабль водоизмещением класса эсминца (патент RU №65016 U) [3]. Эсминец содержит корпус с бортами, днищем, вторым дном, успокоителем качки, форштевнем, носовым бульбовым обтекателем, заглубленным ниже основной плоскости, и кормовой оконечностью с транцем, верхней и нижней палубами, надстройку, энергетическую установку, снабженную не менее чем одним гребным движителем, навигационные, радионавигационные, боевые средства и вооружение, общекорабельные и локальные системы и устройства, причем корпус корабля выполнен короткополубачным, имеет круглоскулую форму в подводной части корпуса, а в надводной части в бортах корпуса выполнено, по крайней мере, два слома, в том числе один, начинающийся от транца и завершенный в первой четверти длины корабля, а второй - выполнен под полубаком на уровне верхней палубы, причем угол наклона первого слома превышает угол наклона второго, транец выполнен с наклоном в корму, форштевень с наклоном вперед, на угол, превышающий скалярную величину угла наклона транца к горизонту.

Согласно второму варианту выполнения корабль имеет средний градиент нарастания ширины корпуса по длине корабля в плоскости КВЛ от крайней передней точки КВЛ до выхода на максимальную ширину корпуса в указанной плоскости составляет не более 0,4.

Согласно третьему варианту энергетическая установка корабля включает не менее чем один главный двигатель и не менее чем два генератора, закоммутированных технологическими трубопроводами, и снабженную не менее чем одним гребным движителем, при этом по крайней мере часть технологических трубопроводов снабжены гибкими вставками и/или дроссельными шайбами, установленными по крайней мере перед частью механизмов энергетической установки.

Согласно четвертому варианту эсминец или корабль типа эсминца выполнен с двумя 5-лопастными гребными винтами, причем нижний конец лопасти каждого гребного винта в ее крайнем нижнем положении заглублен ниже основной плоскости на величину, меньшую наибольшего заглубления носового бульбового обтекателя относительно той же плоскости.

Технический результат, достигаемый полезной моделью во всех вариантах выполнения, заключается в повышении экономичности, снижении материалоемкости при одновременном улучшении мореходных качеств, остойчивости, а также повышении живучести, непотопляемости и долговечности судна за счет конструктивных особенностей корпуса корабля и конфигурации его надводной, подводной частей, обводов, главных размерений и оборудованных этим улучшенных гидродинамических качеств формы, при этом короткий полубак обеспечивает хорошие мореходные качества при достаточно низком положении центра тяжести корпуса корабля. Предложенная оптимальная форма и развал носовых шпангоутов обеспечивают отсутствие слеминга на развитом волнении в морской и океанской зоне и безаварийную работу гидроакустической станции в носовом обтекателе, оптимальные обводы кормовой оконечности и форма транца обеспечивают возможность дополнительного размещения в корме средств активного управления кораблем на малых скоростях хода, отсутствие кавитации при работе гребных винтов на больших скоростях хода до 18 узлов, а также длительное поддержание заднего хода в условиях развитого волнения.

Корабль может быть оснащен навигационными и радионавигационными средствами, а также комплексом гидрометеорологического обеспечения и может включать инерциальную систему навигации и стабилизации, приборы которой могут быть закоммутированы с техническими средствами корабля, в том числе с системой управления рулевой машиной, и могут быть снабжены датчиками, обеспечивающими возможность получения текущих данных о географическом курсе корабля в плоскости горизонта, географических координатах - широте и долготе места нахождения корабля, углах бортовой качки, измеренной в плоскости шпангоута, и килевой качки, измеренной в вертикальной плоскости, угловой скорости качки и изменения курса; двух составляющих линейной скорости корабля в месте установки гироприбора в географической системе координат; трех составляющих мгновенной скорости корабля, вызванной качкой и орбитальным движением корабля в месте установки гироприбора в географической системе координат, и о суммарном угле наклона палубы. При этом инерциальная система навигации и стабилизации может содержать путевой магнитный компас с компенсирующим устройством, например, типа КМ-145-4, обеспечивающим измерение магнитного и определение истинного курса корабля, магнитных пеленгов и курсовых углов с погрешностью от ±0,5 на неподвижном основании до ±5° на прямом курсе, при бортовой качке с амплитудой 30° и килевой качке с амплитудой 10°; лаг индукционный, например, ЛИ2-1, предназначенный для измерения скорости судна относительно воды, вычисления пройденного расстояния и выдачи данных на репитеры навигационных приборов и информационные табло системы управления рулевой машиной с инструментальной погрешностью измерения скорости в диапазоне температур от 0 до 50° - ±0,1 узла и остаточной погрешностью в диапазоне скорости от десяти до двадцати узлов, не более ±0,25 узла, кроме того, инерциальная система навигации и стабилизации может быть оснащена предназначенным для автоматического счисления текущих географических координат и автоматической прокладки пути корабля в переменном масштабе на картах меркаторской проекции или в постоянном масштабе, например на бумаге, и выдачи счисленных географических координат автопрокладчиком, например, типа АП-4-956 с обеспечением работы указанного аппарата в пределах: по скорости до пятидесяти узлов с учетом течения, по курсу без ограничений, по широте в интервале ±75°, по долготе без ограничений.

Радионавигационные средства могут включать корабельный навигационный приемник, например типа СН-3101, для определения текущих значений навигационных параметров по сигналам спутниковых навигационных систем, например, GPS и ГЛОНАСС, а также не менее одного приемоиндикатора для определения координат корабля по сигналам береговых радионавигационных систем, а также не менее одного приемоиндикатора с автоматической выработкой текущих географических, а также ортодромических координат и вектора путевой скорости корабля по сигналам импульсно-фазовых радионавигационных систем.

Комплекс гидрометеорологической информации, предназначенный для получения и обработки текущей гидрометеорологической информации, а также температуры и влажности, по крайней мере, в части помещений корабля, может включать блок приема и обработки гидрометеорологической информации и подключенных к нему не менее двух, предпочтительно, акустических датчиков скорости и направления ветра, а также размещенными на открытой части корабля датчиками температуры и влажности наружного воздуха и размещенными, по крайней мере, в погребах хранения боезапаса датчиками температуры и влажности внутреннего воздуха соответствующих помещений корабля, кроме того, в комплекс гидрометеорологического обеспечения могут быть включены, по крайней мере, по одному датчику атмосферного давления, нижней границы облачности, видимости, по крайней мере, по одному компьютеру с принтером для отображения гидрометеорологической информации и с принтером для отображения температуры и влажности, по крайней мере, в погребах хранения боезапасов, выносные табло гидрометеорологической информации, установленные в командных постах, а также не менее чем один настроенный на прием гидрометеорологической информации радиоприемник с антенным устройством.

Оборудование жизнеобеспечения данного корабля, а также материалы конструкций аналогичны кораблю, описанному в источнике информации [1].

Также из уровня техники известен корабль типа эсминца, содержащий металлический корпус и надстройку (RU 2249535 [4]).

Недостатком известного технического решения является то, что он не обеспечивает достаточной аварийной остойчивости, из-за чего снижается живучесть, долговечность и экономичность корабля.

Известны также патрульно-гидрографические корабли (Храмушин В.Н. Поисковые исследования штормовой мореходности корабля. Владивосток: Дальнаука, 2003. 172 с.[5], Храмушин В.Н. Гидродинамическая стабилизация корабля на тяжелом волнении. / Мореходство и морские науки - 2008. Труды Первой сахалинской научно-технической конференции 12.02.2008 г. Южно-Сахалинск, изд-во СахГУ, 2008 г. [6], патент GB №1166976 А, 15.10.1969. [7], патент US №5711239 A, 27.01.1998 [8], патент RU №2384456 [9]).

Известный патрульно-гидрографический корабль повышенной штормовой мореходности для открытого океана предназначен для всепогодного несения службы в дальневосточных морях России; непрерывного и комплексного контроля состояния морских акваторий; наблюдения за надводной и подводной обстановкой в открытом море и вблизи побережья Сахалина и Курильских островов, в том числе способный обеспечивать непрерывное решение поисковых и научно-исследовательских задач, проводить морскую разведку, гидрографическую и гидрометеорологическую поддержку сил флота; а также во взаимодействии с береговыми морскими службами эффективно решать задачи спасения человеческой жизни на море и информационного обеспечения безопасности мореплавания в штормовых условиях дальневосточных морей России и северо-западной части Тихого океана (патент RU №2384456[9]).

Предметом изобретения [9] является корабль неограниченного района плавания, форма корпуса и общекорабельная архитектура которого обеспечивают наилучшие штормовые мореходные качества в любых погодных условиях дальних океанских походов, что выражается в возможности поддержания высокой скорости хода любым курсом относительно ураганного ветра и штормовых волн с минимальной бортовой и килевой качкой, и, как следствие, способного эффективно использовать все бортовые и забортные технические средства наблюдения и корабельные вооружения.

Корабль является надводным плавсредством с запасом плавучести, не превышающем водоизмещения, не имеющем скуловых и днищевых килей или других активных крыльевых стабилизаторов качки в средней части корпуса. Рассматриваются два варианта установки подкильной гидроакустической станции: в средней части корпуса в виде выдвижной хорошо обтекаемой гондолы, закрепленной на двух узких стойках, не оказывающих влияния на поперечные потоки воды при бортовой качке корабля, и в обтекателе носового бульба, у которого, тем не менее, имеется подрез форштевня для облегчения рыскания корабля в условиях интенсивного штормового волнения.

На борту корабля имеются противокорабельное и зенитное вооружение, радиолокационные комплексы контроля надводной обстановки и специальные системы гидрометеорологического наблюдения; кормовая аппарель для спуска на воду крупного автономного или буксируемого плавсредства, а также гидрофизическое и гидрографическое поисковое оборудование, в том числе представленное самоходными надводными и подводными аппаратами и буксируемыми параванами. При проведении подводных поисковых или гидрографических работ корабль способен образовать широкое поле самоходных и буксируемых гидрофизических станций, обеспечивая покрытие большой по площади морской акватории за один галс.

Для согласования всего комплекса стоящих перед кораблем задач в его проектировании реализованы технические решения в соответствии с принципами непротиворечивого проектирования сложных морских инженерных сооружений и хорошей морской практики.

В средней части корпуса имеется завал борта с максимальным углом наклона шпангоутов на уровне действующей ватерлинии. Продольное распределение высоты борта корабля выполнено с таким расчетом, чтобы в штормовых условиях на любом участке борта на верхнюю палубу корабля могло заливаться примерно одинаковое количество воды. На корабле не устанавливаются надстройки по ширине палубы от одного до другого борта, а все крупные надпалубные конструкции сделаны в виде рубок с единственным протяженным по длине корабля широким проходом в районе мидель-шпангоута. Это означает, что при захлестывании волнового гребня на палубу корабля относительно узкие палубные рубки и комингсы препятствуют перетеканию потоков воды на подветренный борт, вся масса останется на том же борту, что создает дополнительный спрямляющий момент после ударов волны о борт корабля.

Корабль имеет крейсерскую корму, при этом вся кормовая часть корпуса имеет завал надводного борта, что необходимо для исключения захвата корпуса попутной волной и недопущения брочинга. Кормовой подзор короткий и не образует висящего над водой избыточного надводного объема, что возможно при использовании двухвальной схемы винторулевого комплекса. Непосредственно за гребными винтами установлены подпружиненные горизонтальные крылья активных успокоителей качки, которые при остановке главных двигателей начинают работать в качестве штормовых машущих крыльевых движителей, воспринимающих энергию вертикальных перемещений кормовой части корабля относительно поверхности воды, возникающих при интенсивной килевой качке корабля без хода.

Подводная часть форштевня имеет косой подрез, а надводная ветвь форштевня завалена в корму, что необходимо для снятия ударных нагрузок на корпус при прорезании гребней волн на полном ходу корабля. Заваленный форштевень всегда под тупым углом подрезает гребни волн, а подводный подрез форштевня дает возможность самопроизвольного отклонения от курса (рыскания), что также исключает концентрированные удары волн о развал скулы надводного борта корабля. Ветви надводных шпангоутов в носовой части корпуса имеют небольшой развал, что необходимо для исключения глубокого заныривания верхней палубы под гребни крупных штормовых волн на полном ходу корабля. Подводные ветви носовых шпангоутов создают закрученную поверхность, начинающуюся от небольшого завала борта над бульбом, плавно направляющую потоки воды под днище корабля. Такая носовая скула затягивает вниз и гасит гребень первой носовой расходящейся корабельной волны и аналогично пропускает под днище встречные штормовые волны, не давая им концентрировать удары по корпусу корабля.

Диаграмма плеч статической остойчивости формы корпуса за счет вогнутого надводного борта в средней части корпуса имеет ярко выраженную S-образность. Угол заката диаграммы остойчивости для корабля без палубных рубок уходит на 180°, что формально означает абсолютную остойчивость, исключающую принципиальную возможность плавания корабля кверху килем. Добавление объема палубных рубок в расчеты восстанавливающих моментов на больших углах крена показывает практическую невозможность опрокидывания корабля.

Для оценки поведения корабля на волнении введем