ВОЛНОДВИЖИТЕЛЬНАЯ УСТАНОВКА СУДНА Российский патент 1999 года по МПК B63H19/02 

Изобретение относится к судостроению, а именно к движителям, использующим энергию морских волн.

Известна волнодвижительная установка судна, содержащая волновой привод и волновой движитель, кинематически связанные между собой посредством шарнирно-параллелограммного механизма, состоящего из горизонтальных и по крайней мере одной вертикальной штаги, соединенных между собой шарнирами, два из которых соединены с корпусом судна, а также упругого элемента для фиксации штанг (журнал "Катера и яхты", 2/126, с. 23 - 24).

Недостатком известного устройства является низкая эффективность при использовании его на скоростных судах, обусловленная большим гидродинамическим сопротивлением.

Предложенное изобретение предназначено для повышения эффективности использования энергии морских волн путем повышения тяги.

Технический результат достигается тем, что в известной волновой силовой установке судна волновой привод содержит крыло, жестко закрепленное на вертикальной штанге, а волновой движитель - крыло, шарнирно соединенное с горизонтальной штангой и подпружиненное относительно нее, причем плечо между осью поворота этого крыла и шарниром, соединенным с корпусом судна, больше плеча между вертикальной штангой и упомянутым шарниром.

Технический результат достигается также тем, что предложенное устройство снабжено дополнительным механическим приводом, использующим энергию судового источника, для поворота горизонтальных штанг в вертикальной плоскости.

На чертеже показана волновая силовая установка судна, вид сбоку.

Крыло 1 жестко закреплено на вертикальной штанге 2, которая с помощью шарниров 3 соединено с горизонтальными штангами 4 и 5, которые с помощью шарниров 6 соединены с корпусом судна.

Шарнирно-параллелограммный механизм, образованный вертикальной штангой 2, горизонтальными штангами 4 и 5, а также корпусом судна, обеспечивает возвратно-поступательное движение крыла 1 в вертикальной плоскости.

Горизонтальная штанга 4 упругим элементом, например, пружиной 7 соединенa с корпусом судна, благодаря чему удерживается в горизонтальном положении. На конце горизонтальной штанги 5 с помощью шарнира 8 подвешено поворотное небалансирное крыло 9, которое удерживается соосно со штангой с помощью упругого элемента 10, а его поворот может ограничиваться упорами.

Посредством рычага 11 и шарнирно-параллелограммного механизма крыло 1 может быть соединено с приводом 12, например электрическим, выполненным в виде соленоидов.

При набегании на крыло 1 скошенного набегающего потока, обусловленного волнением моря и ходом судна, на нем образуется гидродинамическая подъемная сила, в результате чего крыло совершает поступательное движение вверх или вниз. При этом в шарнирах 6 поворачивают горизонтальные штанги 4 и 5, поворот которых ограничивается упругим элементом 7. Шарнир 8 вместе с крылом 9 перемещается по дуге окружности навстречу набегающему потоку с вертикальной скоростью, во столько раз большей, чем вертикальная скорость перемещения крыла 1, во сколько плечо между шарниром 6 и шарниром 8 больше плеча между шарнирами 3 и 6.

Упругий элемент 10 ограничивает поворот крыла 9, которое под действием набегающего потока стремится встать во флюгерное положение к этому потоку. На крыле 9 за счет угла атаки к набегающему потоку жидкости образуется подъемная сила, вектор которой существенно больше наклонен в сторону движения судна, чем вектор подъемной силы крыла 1. В итоге горизонтальная составляющая этого вектора на крыле 9, которая является волновой тягой, существенно больше волной тяги на крыле 1.

С уменьшением угла скоса набегающего потока на крыло 1 уменьшается гидродинамическая подъемная сила и под действием упругого элемента 7 штанги 4 и 5 возвращаются в исходное положение. В исходное горизонтальное положение возвращается и крыло 9.

С помощью силового привода 12, получающего энергию от силового источника, рычагом 11 и шарнирно- параллелограммным механизмом можно принудительно перемещать крылья 1 и 9 и получать тягу для движения судна.

Предложенное устройство эффективно использует энергию морского волнения для создания тяги при любом направлении морской волны в широком диапазоне балльности волнения моря: может работать при отсутствии качки судна, используя только кинетическую энергию орбитального движения воды при волнении.

Волнодвижительная установка судна предназначена для создания тяги при использовании энергии морских волн. Она состоит из волнового привода и волнового движителя, связанных между собой шарнирно-параллелограммным механизмом, включающим в себя горизонтальные и по крайней мере одну вертикальную штанги, соединенные между собой шарнирами, два из которых соединены с корпусом судна, а также упругий элемент фиксации штанг. Волновой привод содержит крыло, жестко закрепленное на вертикальной штанге. Волновой движитель содержит крыло, шарнирно соединенное с горизонтальной штангой и подпружиненное относительно нее. Плечо между осью поворота этого крыла и шарниром, соединенным с корпусом судна, больше плеча между вертикальной штангой и упомянутым шарниром. Имеется дополнительный привод, использующий энергию судового источника, для поворота горизонтальных штанг в вертикальной плоскости. Достигается повышение эффективности использования энергии морских волн путем повышения тяги. 1 з.п. ф-лы. 1 ил.

1. Волнодвижительная установка судна, содержащая волновой привод и волновой движитель, кинематически связанные между собой посредством шарнирно-параллелограммного механизма, состоящего из горизонтальных и по крайней мере одной вертикальной штанг, соединенных между собой шарнирами, два из которых соединены с корпусом судна, а также упругого элемента фиксации штанг, отличающаяся тем, что волновой привод содержит крыло, жестко закрепленное на вертикальной штанге, а волновой движитель крыло, шарнирно соединенное с горизонтальной штангой и подпружиненное относительно нее, причем плечо между осью поворота этого крыла и шарниром, соединенным с корпусом судна, больше плеча между вертикальной штангой и упомянутым шарниром. 2. Волнодвижительная установка судна по п. 1, отличающаяся тем, что снабжена дополнительным приводом, использующим энергию судового источника, для поворота горизонтальных штанг в вертикальной плоскости.