ВОДОМЕТНЫЙ ДВИЖИТЕЛЬ Российский патент 2001 года по МПК B63H11/11 

Изобретение относится к области водного транспорта, в частности к водометным движителям, и может быть использовано на судах, преимущественно скоростных, в качестве главного движителя и средства активного управления.

Известны водометные движители, содержащие поворотное в горизонтальной плоскости сопло и закрепленную поворотно в вертикальной плоскости на неподвижном корпусе движителя реверсивную отклоняющую заслонку с задней, верхней и боковыми стенками ("Water jets by KaMeWa. The ultimate in propulsion" FF-jet 550. Проспект фирмы KaMeWa. 1989 г.).

Однако известный водометный движитель имеет недостаточно высокие массогабаритные характеристики и величины тяги на режимах реверса и маневрирования. Криволинейные поверхности стенок заслонки при реверсе отклоняют поток под углами, значительно отличающимися от заданных направлений тяги. При этом не обеспечивается снижение скоростей истечения потока до значений, обеспечивающих оптимальный КПД движителя, и равномерность поля скоростей истекающей струи. Кроме того, значительные габариты реверсивно-рулевого устройства обусловливают его большую массу, что затрудняет статическую и динамическую дифферентовку судна с таким водометным движителем, особенно маломерного.

Задачей, решаемой настоящим изобретением, является обеспечение более близких к оптимальным величин скоростей истечения потока и направлений тяги при маневрировании судна с данным водометным движителем.

Ожидаемым техническим результатом от использования настоящего изобретения является снижение массы и габаритов реверсивно-рулевого устройства и повышение КПД и тяги на маневренных режимах.

Для этого в водометном движителе, содержащем поворотное в горизонтальной плоскости сопло и закрепленную поворотно в вертикальной плоскости на неподвижном корпусе движителя реверсивную отклоняющуюся заслонку с задней, верхней и боковыми стенками, заслонка выполнена с плоскими вертикальными боковыми стенками, имеющими вырезы, и снабжена передней отклоняющей стенкой с окном, кромки которого расположены вне пределов проекции среза сопла в среднем положении последнего, а задняя стенка выполнена с нормальным к оси сопла в положении реверса участком, плоским в пределах по меньшей мере проекции указанного окна на нее, при этом часть объема между указанными стенками расположена вне упомянутой проекции окна.

Сущность изобретения заключается в замене процесса плавного отклонения истекающей из сопла струи на глубокое преобразование и последующее выравнивание ее параметров (в первую очередь давления и скорости) внутри коробчатого объема реверсивной заслонки с нормально ориентированными по отношению к потоку плоскими поверхностями.

На фиг. 1 схематично изображен предлагаемый водометный движитель в положении реверса тяги, вид сбоку с частичным разрезом; на фиг. 2 - то же, с частичным разрезом по A-A на фиг. 1.

Водометный движитель 1 в соответствии с настоящим изобретением закреплен на транцевой доске 2 корпуса судна и содержит поворотное в горизонтальной плоскости сопло 3 с приводами поворота 4, а также закрепленную шарниром 5 на неподвижной части движителя реверсивную отклоняющуюся заслонку 6 с приводом 7 поворота в вертикальной плоскости.

Заслонка содержит заднюю 8, верхнюю 9 и плоские боковые 10 стенки. В последних выполнены вырезы 11. Заслонка 6 также имеет предпочтительно плоскую переднюю отклоняющую стенку 12 с окном 13, выполненным, как правило, по форме и размерам среза сопла 3 таким образом, что кромки окна 13 расположены вне пределов проекции среза сопла в его среднем положении.

Задняя стенка 8 выполнена с нормальным к оси сопла 3 в положении реверса тяги участком, плоским в пределах по меньшей мере проекции окна 13 на заднюю стенку 8. Последняя вместе с верхней 9, боковыми 10 и передней 12 стенками образует коробчатый объем заслонки 6, часть которого расположена вне вышеупомянутой проекции окна 13 на заднюю стенку 8 во все стороны от окна 13. Нижняя часть задней стенки 8 отогнута вперед для направления истекающего потока под заданным углом при реверсе тяги движителя.

При работе водометного движителя на передний ход заслонка 6 находится в поднятом положении вне траектории истекающего из сопла 3 потока и маневрирование судна осуществляется поворотом сопла 3 приводами 4.

Реверсирование тяги движителя осуществляется опусканием заслонки 6 приводом 7 в показанное на чертеже положение, при котором плоский участок задней стенки 8 (и передняя стенка 12) устанавливаются в нормальное к оси сопла 3 положение. Проходя беспрепятственно сквозь окно 13, поток воды равномерно распределяется по коробчатому объему заслонки 6, эффективно тормозится до необходимой величины скорости и истекает из нижней, открытой части заслонки под заданным углом к направлению движения судна, обеспечивая тягу заднего хода. При этом поле скоростей и другие параметры потока оказываются в достаточной степени выровненными по ширине заслонки.

Маневры заднего хода выполняются (как и на переднем ходу) поворотом сопла 3 приводами 4 относительно окна 13 передней стенки 12. При этом преобразование потока происходит в передней части объема заслонки с выходом потока через вырез 11 соответствующей боковой стенки 10 практически в нормальном к оси движителя направлении, т. е. с максимальной величиной боковой тяги. Верхняя стенка 9 препятствует растеканию потока.

Использование в конструкции преимущественно плоских элементов упрощает и удешевляет технологию изготовления заслонки. На всех режимах маневрирования обеспечивается качественное преобразование параметров потока и вектора тяги движителя в минимальных габаритах заслонки и движителя в целом. Тем самым обеспечивается максимально эффективное маневрирование судна и его дифферентовка на ходу и без хода, а также предельно упрощается система управления движением судна.

Изобретение относится к судостроению, в частности к водометным движителям. Водометный движитель содержит поворотное сопло и реверсивную заслонку с дополнительной передней стенкой, имеющей окно, соответствующее по форме и размерам срезу сопла. В плоских боковых стенках заслонки выполнены вырезы, задняя стенка имеет нормальный к оси сопла и плоский в пределах проекции окна участок, а часть заслонки между ее стенками расположена вне указанной проекции окна. Достигается обеспечение более близких к оптимальным величин скоростей истечения потока и направлений тяги при маневрировании судна с данным водометным движителем. 2 ил.

Водометный движитель, содержащий поворотное в горизонтальной плоскости сопло и закрепленную поворотно в вертикальной плоскости на неподвижном корпусе движителя реверсивную отклоняющую заслонку с задней, верхней и боковыми стенками, отличающийся тем, что заслонка выполнена с плоскими вертикальными боковыми стенками, имеющими вырезы, и снабжена передней отклоняющей стенкой с окном, кромки которого расположены вне пределов проекции среза сопла в среднем положении последнего, а задняя стенка выполнена с нормальным к оси сопла в положении реверса участком, плоским в пределах по меньшей мере проекции указанного окна на нее, при этом часть объема между указанными стенками расположена вне упомянутой проекции окна.