СУДОВОЙ ВОДОМЕТНЫЙ ДВИЖИТЕЛЬ Российский патент 2002 года по МПК B63H11/10 B63H11/11 

Изобретение относится к судостроению, в частности к водометным движителям судов и плавсредств, и может найти применение на катерах, теплоходах и другом водном транспорте.

Известен водометный движитель малого катера типа КС-100Д, который состоит из водозаборника (туннеля), корпуса, винта, сопла со спрямляющим аппаратом и опорным резинометаллическим подшипником, гребного вала с упорным подшипником, винта и водовода заднего хода. Сопло входит в сальниковое уплотнение реверсно-рулевого устройства. Водомет вместе с движителем на таком катере расположен в пространстве от кормовой до средней части корпуса, что не всегда удобно, так как неэффективно используется полезный объем судна.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому техническому решению является судовой водометный движитель итальянской фирмы CASTOLDI SpA. Водометный движитель содержит водозаборное устройство, водяной насос, рули и реверсивную створку. Расположен водомет за транцем корпуса судна, и поэтому в режиме реверса струя в корпус не попадает и не ударяется о него, что при высокой энерговооруженности катера (как в прототипе), возможно, и оправдано. В то же время необходимость уменьшения выступающих частей водометного движителя за габариты корпуса и малая энерговооруженность снижает эффективность управления движением судна на заднем ходу.

Технической задачей, решаемой изобретением, является повышение эффективности управления движением судна на заднем ходу при уменьшении габаритов судна и его малой энерговооруженности.

Сущность решения технической задачи заключается в том, что в судовом водометном движителе, содержащем рабочий орган, водовод с соплом и водозаборником, реверсивно-рулевое устройство, на конце сопла (вокруг него), расположенного за транцем корпуса, установлен щит (лист) отражения с профилированной нижней частью (нижняя кромка щита загнута вниз в сторону носа судна). Тогда при опущенной реверсивной створке в результате давления, образующегося в пространстве за соплом, большая часть воды, вытекаемая из этого пространства, благодаря щиту с профилированной нижней кромкой организует поток выброса воды в направлении к носу судна (исключая попадания струй на транец), повышая эффективность работы реверсивно-рулевого устройства. При этом загнутая нижняя кромка щита отражения, расположенная выше днища судна, не создает дополнительного сопротивления движению судна. Габариты судна уменьшаются за счет уменьшения выступающих частей водометного движителя за пределы корпуса судна.

Для повышения эффективности работы реверсивно-рулевого устройства, особенно при низком давлении в пространстве за соплом, щит отражения снабжен боковыми стенками, расположенными по его боковым кромкам в районе между соплом и рулями рулевого устройства. Это увеличивает расход воды, увеличивая тягу движителя на заднем ходу.

Снизу щит отражения выполнен с направляющими элементами, выполненными в виде профилированных направляющих лопаток, расположенными между боковыми стенками и закрепленными на них. Все это позволяет организовать поток в нужном направлении и с минимальным сопротивлением.

Направляющие элементы расположены под углом менее 45 градусов к горизонтали, как и угол загиба щита, так как при углах больше 45 градусов эффективность работы реверсивно-рулевого устройства движения на заднем ходу снижается (струи воды начинают ударяться в транец корпуса судна).

На торцах боковых стенок отражающего щита со стороны задней кромки расположены вертикальные пластины (боковые отражатели), выполненные с изгибом под кромки рулей рулевого устройства, препятствующие вытеканию воды из пространства за соплом.

На фиг. 1 изображен предлагаемый судовой водометный движитель в продольном разрезе, на фиг. 2 - сечение по А-А фиг. 1, на фиг. 3 - вид отражательного щита в сборке.

Судовой водометный движитель содержит (фиг. 1-2) рабочий орган 1, водовод с соплом 2 и водозаборником 3, реверсивно-рулевое устройство (рули 4 и реверсная створка 5). Движитель крепится к корпусу 6 судна так, что за транцем 7 расположено только сопло 2 водомета. На конце сопла 2 вокруг него (фиг. 3) установлен щит отражения 8, выполненный в виде стального листа толщиной 3-5 мм и закрепленный на платформе 9, которая в свою очередь закреплена на транце 7 судна. Нижняя кромка 10 щита отражения 8 загнута вниз в сторону носа, угол загиба α₁ (см. фиг. 1) по отношению к горизонтали составляет менее 45 градусов. Щит отражения 8 имеет боковые стенки 11, расположенные по его боковым кромкам (по длине судна) в районе между соплом 2 и рулями 4 рулевого устройства. Снизу, за загнутой кромкой 10 щита отражения 8 между боковыми стенками 11 установлены направляющие элементы 12, выполненные в виде профилированных по толщине пластин, закрепленные на боковых стенках 11 и с помощью ребер жесткости 13 к щиту 8. Направляющие элементы 12 расположены под углом α₂ менее 45 градусов к горизонтали. На торцах боковых стенок 11 отражающего щита 8 со стороны кормы расположены вертикальные пластины 14, выполненные с изгибом под кромки рулей 4.

Движитель работает следующим образом.

Приведенный во вращение от гребного вала рабочий орган 1 (рабочее колесо) отбрасывает воду, содержащуюся внутри трубы водовода 2, создавая реактивную струю. При опущенной реверсивной створке 5 (задний ход судна) в результате давления, образующегося в пространстве между соплом 2 и реверсивной створкой 5, вода, вытекаемая из этого пространства, устремляется по направлению к носу судна. Нижняя, загнутая вниз к носу, кромка 10 щита 8 организует поток выброса воды в направлении его впускного отверстия, повышая эффективность работы реверсивно-рулевого устройства. При этом загнутая кромка 10 щита отражения 8 не создает дополнительного сопротивления движению судна, так как нижняя кромка 10 щита расположена выше задней кромки 6 днища судна. При низком давлении и высоком расходе воды щит отражения 8 с боковыми стенками 11 увеличивает тягу движителя на заднем ходу.

Щит отражения 8 с направляющими элементами 12 позволяет организовать поток в нужном направлении, обеспечивая дальнейшее повышение эффективности управления судном на заднем ходу.

Предлагаемое техническое усовершенствование водометного двигателя повышает эффективность движения судна на заднем ходу при его невысокой энерговооруженности, при этом габариты судна уменьшаются за счет уменьшения выступающих частей водометного движителя за пределы корпуса судна, а полезный объем судна практически не уменьшается.

Изобретение относится к судостроению, а именно, к водометным движителям. На конце сопла 2, расположенного за транцем 7 корпуса 6 судна, установлен щит отражения 8 с загнутой вниз в сторону носа судна нижней кромкой 10. При этом нижняя кромка 10 расположена выше днища судна. Боковые стенки 11 щита 8 расположены по его боковым кромкам между соплом 2 и рулями 4. Между боковыми стенками 11 установлены направляющие профилированные элементы 12. Причем направляющие элементы 12 и нижняя кромка 10 щита 8 расположены под углом менее 45^o к горизонтам. На торцах боковых стенок 11 со стороны кормы расположены вертикальные пластины 14, выполненные с щитом под кромки рулей 4. Изобретение позволяет повысить эффективность управления движением судна на заднем ходу. 6 з. п. ф-лы, 3 ил.

1. Судовой водометный движитель, содержащий рабочий орган, водовод с соплом и водозаборником, реверсивно-рулевое устройство, отличающийся тем, что на конце сопла, расположенного за транцем корпуса судна, установлен щит отражения, нижняя кромка которого загнута вниз в сторону носа судна. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что загнутая вниз нижняя кромка щита расположена выше днища судна. 3. Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что щит отражения имеет боковые стенки, расположенные по его боковым кромкам в районе между соплом и рулями рулевого устройства. 4. Устройство по п. 3, отличающееся тем, что снизу щит отражения выполнен с направляющими элементами, расположенными между боковыми стенками. 5. Устройство по п. 4, отличающееся тем, что направляющие элементы выполнены в виде профилированных пластин. 6. Устройство по пп. 1-4, отличающееся тем, что нижняя кромка щита и направляющие элементы расположены под углом менее 45^o к горизонтали. 7. Устройство по пп. 2-6, отличающееся тем, что на торцах боковых стенок отражающего щита со стороны задней кромки расположены вертикальные пластины с изгибом под кромки рулей рулевого устройства.