водометный движитель судна на подводных крыльях
Классы МПК: | B63H11/08 вращающегося типа B63H11/103 со средствами повышения эффективности движущей текучей среды, например выпускное сопло, снабженное средствами для улучшения струйного истечения текучей среды B63B1/24 корпуса с подводными крыльями |
Автор(ы): | Бурнаев Виктор Иванович, Мавлюдов Марат Абдрахманович, Овсиенко Евгений Иванович, Поздеев Владислав Васильевич, Яковлева Ольга Васильевна |
Патентообладатель(и): | Бурнаев Виктор Иванович, Мавлюдов Марат Абдрахманович, Овсиенко Евгений Иванович, Поздеев Владислав Васильевич, Яковлева Ольга Васильевна |
Приоритеты: |
подача заявки:
1993-02-16 публикация патента:
20.03.1996 |
Использование: судостроение, а именно водометные движители судов на подводных крыльях. Сущность изобретения: водометный движитель, имеет осевое рабочее колесо, разгонный водовод и охватывающий его водовод полного хода, выполненный с расширяющимся скачкообразно соплом. Диаметр рабочего колеса, расположенного за скачкообразным расширением, увеличен на 3 - 6 % по сравнению с подводящим водоводом полного хода. Водовод малого хода имеет водозаборник в днище корпуса судна, а водозаборник полного хода расположен в стойке подводного крыла. Использование изобретения предотвращает перетекание воды между концами лопастей и поверхностью сопла и тем самым обеспечивает повышение КПД движителя. 1 з. п. ф-лы, 3 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3
Формула изобретения
1. ВОДОМЕТНЫЙ ДВИЖИТЕЛЬ СУДНА НА ПОДВОДНЫХ КРЫЛЬЯХ, содержащий приводной вал, осевое рабочее колесо с цилиндрическим соплом, состоящим из центральной части кругового сечения и охватывающей ее периферийной части кольцевого сечения, каждая из которых соединена водоводами с отдельным водозаборником, отличающийся тем, что рабочее колесо установлено у среза сопла, а водоводы перед соплом образованы двумя соосными коническими поверхностями, вершины которых направлены в нос судна, а их продольная ось отклонена от линии вала рабочего колеса к основной плоскости судна и к стойке подводного крыла. 2. Движитель по п.1, отличающийся тем, что диаметр сопла перед носовыми кромками лопастей рабочего колеса скачкообразно увеличены на 3 - 6%.Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к судостроению, а именно к водометным движителям для судов на подводных крыльях. Известен принятый в качестве ближайшего аналога водометный движитель, содержащий приводной вал, осевое рабочее колесо с цилиндрическим соплом, состоящим из центральной части кольцевого сечения и охватывающей ее периферийной части кольцевого сечения, каждая из которых соединена водоводами с отдельным водозаборником. В известном водомете имеются потери энергии из-за концевых потерь в рабочем колесе, обусловленные наличием щели между поверхностью цилиндрического сопла и концами лопастей, которые приводят к понижению КПД движителя. Предложенное изобретение решает техническую задачу повышения пропульсивного коэффициента и уменьшения габаритов и массы конструкции движителя. Это достигается тем, что в предложенном движителе водоводы, расположенные перед соплом, образованы двумя соосными круговыми коническими поверхностями разных диаметров, вершины конусов направлены в сторону носа судна, а их общая ось отклонена от линии вала рабочего колеса к основной плоскости и к стойке подводного крыла на углы, выбираемые с учетом конструктивных особенностей компоновки системы двигатель движитель стойка кормового подводного крыла, внутренняя полость малого конуса образует разгонный водовод, имеющий водозаборник на днище корпуса судна, полость между коническими поверхностями, ограниченная с носовой части стенкой в виде винтовой поверхности, образует водовод полного хода с кольцевым выходным сечением, выходящее сечение наружного конуса переходит в цилиндрическое сопло, которое в предложенном движителе в районе установки рабочего колеса (перед носовыми кромками его лопастей) скачкообразно расширено, при этом диаметр рабочего колеса на 3-6% больше диаметра подводящего водовода. На фиг. 1 изображен продольный разрез водометного движителя для судна на подводных крыльях; на фиг. 2 вид по стрелке А на фиг. 1; на фиг. 3 вид по стрелке Б на фиг. 1. Водометный движитель содержит рабочее колесо 1, увеличенное по диаметру на 3-6% по отношению к подводящему водоводу и расположенное за скачкообразным расширением сопла 2. Водопроточные каналы перед соплом 2 образованы двумя соосными коническими поверхностями 3 и 4. Вершины конических поверхностей 3 и 4 направлены в сторону носа судна, а их ось 5 отклонена от линии 6 вала рабочего колеса 1 к ОП и стойке 7 подводного крыла 8 на углы и , выбираемые с учетом конструктивных возможностей. Коническая поверхность 3 соединена с водозаборником 9 полного хода с помощью поверхности 10, а коническая поверхность 4 соединена с водозаборником 9 полного хода с помощью поверхности 11. Внутренняя полость конической поверхности 3 образует разгонный водовод 12 с водозаборником 13 на днище корпуса судна. Полость между коническими поверхностями 3 и 4, ограниченная в носовой части стенок в виде винтовой поверхности, образует водовод 14 полного хода с кольцевым выходным сечением перед соплом 2. Водозаборник 9 водовода полного хода расположен в стойке 7 подводного крыла 8. На фигурах также обозначено:ВЛ1 ватерлиния в водоизмещающем режиме;
ВЛ2 ватерлиния при движении на крыльях;
штрих-пунктиром показано условное продолжение в нос конических поверхностей 3 и 4 для наглядного представления. Водометный движитель работает следующим образом. При подаче мощности на рабочее колесо 1 оно начинает засасывать воду через водозаборник 13 по разгонному водоводу 12, а также через водозаборник 9 по водоводу 14 полного хода. Выбрасывая воду за транец, рабочее колесо 1 создает тягу и судно начинает разгоняться. При этом по разгонному водоводу 12 поступает осевой поток в центральную часть рабочего колеса 1, а по водоводу 14 полного хода поступает закрученный поток на периферийную часть рабочего колеса 1, т.е. из водовода полного хода на рабочее колесо натекает кольцевой поток с направлением скорости в сопловой части под углом 30-60о к оси вращения рабочего колеса. Таким образом, во время движения судна на малом ходу и при разгоне на рабочее колесо 1 поступает вода из двух водоводов. После выхода корпуса судна из воды, т.е. при ходе судна на крыльях, тяга движителя создается только за счет воды, поступающей от водозаборника 9 по водоводу 14 полного хода. Отклонение оси 5 конусных поверхностей 3 и 4, которыми сформирован водовод 14 полного хода, от оси вала 6 рабочего колеса 1 к основной плоскости и к стойке 7 подводного крыла 8 уменьшает объем воды в водоводе и делает более плавным переход водопроточного канала из стойки 7 к соплу 2. При этом конструкция водовода уменьшается по габаритам и, следовательно, уменьшается его масса. Скачкообразное увеличение диаметра сопла 2 и увеличение диаметра рабочего колеса 1 по отношению к подводящему водоводу позволяет избежать потерь энергии на концах лопастей, так как поток не доходит до концов лопастей и тем самым исключается перетекание потока в щель между концами лопастей и поверхностью сопла. Технико-экономическая эффективность от использования изобретения заключается в повышении пропульсивного коэффициента движителя вследствие уменьшения гидравлических потерь в водоводе полного хода и на концах лопастей рабочего колеса, а также уменьшении габаритов и массы движителя.
Класс B63H11/08 вращающегося типа
центробежное тяговое устройство - патент 2455525 (10.07.2012) | |
водометный движитель - патент 2455191 (10.07.2012) | |
инерционный двигатель богданова - патент 2449170 (27.04.2012) | |
водометный движитель - патент 2427498 (27.08.2011) | |
скоростное глиссирующее судно - патент 2387569 (27.04.2010) | |
судовой движитель - патент 2381953 (20.02.2010) | |
способ преобразования центробежной силы в силу тяги - патент 2381952 (20.02.2010) | |
судно на воздушной каверне с водометным движителем - патент 2381131 (10.02.2010) | |
двухрежимный водозаборник водометного движителя судна - патент 2360832 (10.07.2009) | |
водометный движитель - патент 2357891 (10.06.2009) |
Класс B63H11/103 со средствами повышения эффективности движущей текучей среды, например выпускное сопло, снабженное средствами для улучшения струйного истечения текучей среды
Класс B63B1/24 корпуса с подводными крыльями
гидроцикл на подводных крыльях - патент 2505451 (27.01.2014) | |
судно на подводных крыльях - патент 2434778 (27.11.2011) | |
надувная лодка на подводных крыльях - патент 2433059 (10.11.2011) | |
компактное судно на подводных крыльях - патент 2421367 (20.06.2011) | |
буксируемый подводный аппарат - патент 2419574 (27.05.2011) | |
судно на подводных крыльях конструкции в.в. соловьева - патент 2397099 (20.08.2010) | |
активное подводное крыло - патент 2299149 (20.05.2007) | |
воздушная реактивная двигательная установка - патент 2282047 (20.08.2006) | |
активное крыло - патент 2281877 (20.08.2006) | |
гидродинамическое крыло (варианты) - патент 2270128 (20.02.2006) |