ПЛАВУЧЕЕ ТРАНСПОРТНОЕ СРЕДСТВО - РОТОР-ВОЛНОХОД Российский патент 1997 года по МПК B63H13/00 B63H19/02 

Изобретение относится к судостроению, а именно к плавсредствам, использующим энергию морских волн и ветра.

Из уровня техники в данной области, известно плавучее транспортное средство, содержащее корпус, выполненный в виде поднятой над водой горизонтальной платформы, установленной на рабочих элементах, каждый из которых включает в себя движитель, закрепленный на корпусе с помощью подвески, подпружиненной относительно последнего (авт. св. СССР N 1131769, кл. B 63 H 19/02, опубл. 1984).

Недостатком такой установки является относительно низкий КПД непосредственного преобразования энергии волн.

Технический результат, на достижение которого направлено изобретение, заключается в повышении мореходных качеств и расширении энергетических возможностей.

Указанный технический результат достигается тем, что плавучее транспортное средство, содержащее корпус, выполненный в виде поднятой над водой горизонтальной платформы, установленной на рабочих элементах, каждый из которых включает в себя движитель, закрепленный на корпусе с помощью подвески, подпружиненной относительно последнего, снабжено ветроагрегатом, установленным над платформой на стойках, опирающихся на тележки, установленные с возможностью перемещения для ориентирования ветроагрегата на ветер на направляющие, смонтированные на палубе платформы, подвеска выполнена в виде балансира, одноплечий рычаг которого имеет L-образную форму в продольном сечении, движитель закреплен на свободном горизонтальном конце одноплечего рычага и выполнен в виде полого каплевидного поплавка с винтовыми гребнями на его внешней поверхности.

На фиг. 1 изображен вид ротор-волнохода в перспективе, с условным изображением поплавка-балансира; на фиг. 2 положение балансирной подвески при большом волнении и с зафиксированной лопастью ветроколеса; на фиг. 3 - балансирная подвеска в режиме слабой волны.

Ротор-волноход состоит из продолговатой платформы 1, по каждому болту которой шарнирно закреплены, например, по четыре L-образных балансира 2, на горизонтальном конце каждого закреплен ротативный каплевидный поплавок 3, обвитый винтовыми гребнями 4. В вертикальную часть балансира 2 встроен гидроцилиндр-преобразователь 5, шток которого имеет возможность крепления на относительно неподвижной платформе 1, а его ход может быть регулируемым. Полезно используется и горизонтальная часть балансира 2, например, в ее полость 6 может быть встроен гидроаккумулятор, а на ее концевой части закрепляются механизмы приводов, например, гидропривод 7 поплавка 3 и привод генератора 8. Следует отметить, что с гидроприводом 7 имеет возможность конструктивно совмещаться двигатель внутреннего сгорания, хранилищем газообразного топлива для которого может служить встроенный в носовую часть поплавка 3 шаровидный резервуар 9. Поплавок 3 удерживается на балансире 2 через посредство подшипников 10. В поплавке 3 имеется выход 11 выхлопным газом. В среднюю часть корпуса 12 ветроагрегата встроено ветроколесо 13, имеющее возможность связи с гидронасосом. С наветренной и подветренной сторон корпус 12 поддерживает стойки 14, которые, в свою очередь опираются на тележки ориентации, через посредство встроенных в палубу монорельсов 15. В наветренные стойки 14 имеется возможность встраивания, с предварительным напряжением, всасывающего и нагнетающего трубопроводов гидросистемы ветроагрегата, которые, через посредство эстакады 16, связаны с центральным коллектором 17, встроенным в платформу 1. Последующее отверстие трубопроводов от коллектора 17 выполнено с возможностью связи с гидросистемой балансира 2. Как всякое крупное плавсредство, ротор-волноход снабжается спасательными средствами, например, шлюпкой 18.

Ротор-волноход работает следующим образом.

При периодическом попадании поплавка 3 на гребень волны, происходят колебания в ту или иную сторону балансира 2 и поступательное перемещение встроенного в балансир 2 гидроцилиндра 5, шток которого при этом остается относительно неподвижным. Вследствии цикла перемещений поршня в цилиндре 5, рабочая жидкость получает возможность закачки в гидроаккумулятор 6, из которого ее можно полезно использовать, например, для вращения поплавка 3 с помощью связанного с ним гидромотора 7 и выработки электроэнергии генератором 8. Получивший вращение поплавок 3, благодаря винтовым гребням 4, создает некоторую тягу, которая, при согласованном вращении других поплавков - суммируется. При дифференциации такого вращения, ротор-волноход получает возможность маневра. На случай чрезмерного волнения, сектор колебаний балансира 2 может быть смещен в сторону большого заглубления поплавков 3. Дополнительно, при наличии достаточной силы ветра, вводится в работу ветроагрегат 12. Для этого тележки ориентации растормаживаются и согласованно передвигаются в направляющих монорельса 15, поворачивая стойки 14 и, собственно, ветроагрегат 12, например, до совпадения направления ветра с осью вращения ветроколеса 13. После фиксации тележек, ветроколесо 13, раскручиваясь, приводит в действие гидронасос, который начинает всасывать рабочую жидкость через трубопровод одной из стоек 14. Жидкость под давлением, как продукт преобразования вращательного момента ветроколеса 13, с выхода насоса может нагнетаться через напорные трубопроводы стойки 14 и эстакады 16 в центральный коллектор 17, имеющий связь с гидросистемой балансиров 2, следовательно, гидропотенциал ветроагрегата 12 получает возможность, буквально, сливаться с энергопотенциалом балансиров 2, обеспечивая ход и заряжая гидроаккумуляторы 6. В случае больших излишков гидропотенциала, их целесообразно запасать более концентрировано и в существенно больших объемах, скажем, в виде водородного аккумулирования. Для этого, параллельно с ходовым приводом, или без такового, если на стоянке вводить в работу электрогенераторы 8. В режиме хода отработанные газы могут выбрасываться в водную толщу, непосредственно перед телом балансира 2, разрушая монолит волн. В качестве аварийного источника могут быть использованы топливные элементы.

Использование: изобретение относится к судостроению, а именно к плавсредствам, использующим энергию морских волн и ветра. Сущность изобретения: плавучее транспортное средство содержит корпус, выполненный в виде поднятой над водой горизонтальной платформы 1, установленной на рабочих элементах, каждый из которых включает в себя движитель, закрепленный на корпусе с помощью подвески, подпружиненной относительно последнего. Плавучее транспортное средство снабжено ветроагрегатом, установленным над платформой 1 на стойках 14, опирающихся на тележки, установленные с возможностью перемещения для ориентирования ветроагрегата на ветер на направляющие 15, смонтированные на палубе платформы 1. Подвеска выполнена в виде балансира 2, одноплечий рычаг которого имеет L - образную форму вы продольном сечении. Движитель закреплен на свободном горизонтальном конце одноплечего рычага и выполнен в виде полого каплевидного поплавка 3 с винтовыми гребнями 4 на его внешней поверхности. 3 ил.

Плавучее транспортное средство ротор-волноход, содержащее корпус, выполненный в виде поднятой над водой горизонтальной платформы, установленной на рабочих элементах, каждый из которых включает в себя движитель, закрепленный на корпусе с помощью подвески, подпружиненной относительно последнего, отличающееся тем, что оно снабжено ветроагрегатом, установленным над платформой на стойках, опирающихся на тележки, установленные с возможностью перемещения для ориентирования ветроагрегата на ветер на направляющие, смонтированные на палубе платформы, подвеска выполнена в виде балансира, одноплечий рычаг которого имеет L-образную форму в продольном сечении, движитель закреплен на свободном горизонтальном конце одноплечего рычага и выполнен в виде полого каплевидного поплавка с винтовыми гребнями на его внешней поверхности.