плавниковый движитель

Формула изобретения

Плавиковый движитель, содержащий приводной рычаг, установленный с возможностью колебательного движения, на конце которого упруго закреплено с возможностью поворота жесткое прямоугольное крыло симметричного профиля, с которым шарнирно соединены концевые крылья, отличающийся тем, что концевые крылья соединены с основным крылом на концевых нервюрах в месте максимальной толщины его профиля, выполнены геометрически подобными основному крылу, меньше его по размерам и установлены с возможностью их поворота относительно плоскости основного крыла на угол до 70^oС.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к судостроению, а именно к судовым движителям с колеблющимся рабочим органом в виде прямоугольного жесткого крыла, и предназначено для повышения эффективности работы за счет повышения аэродинамического качества крыла в течение каждого полупериода колебания.

Известно устройство для создания тяги колеблющимся в жидкости жестким крылом с симметричным профилем, причем амплитуда угловых колебаний крыла (и определяемые ею углы атаки крыла) определяются жесткостью упругих ограничителей поворота крыла относительно рычага, а также величинами линейной амплитуды и частоты колебаний крыла ( см. заявка ФРГ N 27433223, кл. В 64 С 33/00, 1977).

Величина создаваемой таким движителем силы тяги определяется только кинематикой крыла и его гидродинамическими характеристиками, которые зависят от формы профиля и мгновенного угла атаки.

Известен также принятый в качестве ближайшего аналога плавниковый движитель, содержащий приводной рычаг, установленный с возможностью колебательного движения, на конце которого упруго закреплено с возможностью поворота жесткое прямоугольное крыло симметричного профиля, с которым шарнирно соединены концевые крылья (см. авт. св. СССР N 1735116, кл. В 63 Н 1/36, 1990).

Решаемая с помощью изобретения задача улучшение эксплуатационных качеств плавникового движителя путем увеличения средней за период колебания крыла силы тяги за счет улучшения гидродинамических характеристик крыла.

Поставленная задача решается за счет того, что на крыле на концевых нервюрах крыла в месте максимальной толщины профиля шарнирно установлены дополнительные крылышки, геометрически подобные основному крылу, с возможностью их поворота относительно плоскости основного крыла на угол до 70^o в одну или другую сторону, противоположную направлению поперечного движения крыла в течение одного полупериода колебания.

Сущность изобретения поясняется чертежами. На фиг.1 показано расположение деталей устройства в нейтральном положении; на фиг.2 вид устройства в плане (масштаб 1 2 относительно фиг.1); на фиг.3 расположение деталей устройства в середине полупериода колебаний при движении крыла вниз; на фиг.4 то же при движении крыла вверх; на фиг.5 сечение А-А на фиг.3.

Плавниковый движитель состоит из рычага 1, к которому шарнирно через ось 2 подсоединено крыло 3, поворот которого относительно рычага 1 ограничивается двумя пружинами 4. На торцевых нервюрах 5 крыла 3 в углублениях установлены площадки 6 с проушинами 7, на которых шарнирно через ось 8 установлены дополнительные крылышки 9 таким образом, что могут свободно поворачиваться вокруг оси 8 под действием силы гидродинамического напора на определенный угол относительно плоскости основного крыла 3 (фиг.5), а ось поворота находится в плоскости торцевой нервюры.

Устройство работает следующим образом.

Рычаг 1 совершает угловые колебания с некоторой переменной угловой скоростью, достигающей максимума при прохождении рычагом среднего положения (фиг. 3, 4). При этом крыло 3 под действием сил гидродинамического напора, которая зависит от величины скорости набегающего на крыло потока, совершает также некоторые угловые колебания относительно рычага, амплитуда которых ограничивается упругим упором (пружиной 4). Одновременно с отклонением крыла 3 относительно рычага 1 происходит отклонение в ту же сторону установленных на торцевых нервюрах 5 крыла 3, дополнительных крылышек 9, величина которого ограничена упором на торцевой нервюре 5. Оптимальный угол развала концевых шайб на крыле самолета равен 15 20^o. Поэтому угол отклонения дополнительного крылышка относительно основного крыла ограничен 70^o. Поскольку дополнительное крылышко 9 не имеет упругих ограничителей поворота, то его отклонение в сторону, противоположную направлению поперечного движения крыла, происходит сразу же в начале каждого полупериода колебаний, когда крыло начинает двигаться вниз или вверх, т.е. появляется поперечная скорость обтекания и гидродинамические силы, действующие на дополнительные крылышки 9. При этом основную (среднюю) часть полупериода основное крыло 3 проходит уже с наибольшей скоростью и отклоненными на максимальный угол (70^o) дополнительными крылышками 9, чем достигается увеличение аэродинамического качества крыла и средней за период колебания силы тяги плавникового движителя.