СУДНО С КРЫЛОВИДНЫМИ ПАРУСАМИ Российский патент 2006 года по МПК B63H9/00 

Описание патента на изобретение RU2290340C2

Изобретение относится к судостроению, а именно к строительству морских быстроходных судов с крыловидными парусами, управляемыми с пульта судовой рубки.

Известны судна с крыловидными парусами, содержащие водоизмещающий корпус, расположенные над корпусом поворотные мачты, каждая из которых снабжена крыловидным парусом, и трансмиссию, обеспечивающую вращение мачт для установки парусов под необходимые углы атаки по отношению к ветру [1].

Во-первых, это танкер "Син Айтоку Мару" дедвейтом 1600 тонн, построенный в Японии в восьмидесятые годы двадцатого века, с крыловидными парусами фирмы "Ниппон Кокан Кайша", установленными в носу и перед кормовой надстройкой. В аэродинамическом плане крыловидный парус представляет собой тонкую пластинку со стрелкой вогнутости около 10% хорды с наделками-обтекателями на входящей и выходящей кромках паруса. Конструктивно - это ткань, натянутая на две стальные рамы, которые шарнирами прикреплены к бокам центральной секции, связанной с поворотной мачтой. Вращением мачты, а с ней и всего паруса, добиваются правильной установки паруса по углу атаки. Раздельное управление парусами позволяет судну совершать сложные маневры.

В случае превышения ветром расчетной скорости гидравлический привод по команде бортовой ЭВМ складывает боковые рамы наподобие крыльев бабочки. Получается удобообтекаемое тело, которое устанавливают по ветру. При таком положении парусов не страшен любой ветер. Вместе с тем, в исходном конструктивном варианте парус имеет одно значение парусности для слабого и сильного ветра, что ограничивает его возможности [1].

Во-вторых, это судно "Аква Сити" дедвейтом 32 тыс. тонн с двумя парусами, расположенными в носовой части судна [1].

В-третьих, это судно "Усуки Пайонир" дедвейтом 26 тыс. тонн, построенное в Японии в качестве лесовоза на линии Япония-Канада. Крыловидные паруса двухъярусные. Предусмотрена уборка верхнего яруса паруса при штормовых скоростях ветра, что повысило возможности судна. Верхний ярус работает до скорости ветра 20 м/с, нижний - до 25 м/с. Парусное вооружение стало сложнее и дороже, но диапазон используемых ветров увеличился.

Недостатком известных решений является малая вероятность и, как правило несвоевременность, ручной установки эффективного угла атаки крыловидного паруса по отношению к ветру, так как ветер, особенно при небольших и наиболее вероятных на море скоростях, постоянно меняет направление. Недостатком известного решения является и опасный момент, опрокидывающий судно при больших скоростях ветра (особенно при скоростях более 25 м/с).

Аналогом предлагаемого решения является устройство по патенту США, кл. 114-39, №3800724 [2], в описании к которому изложено аэродинамическое судно с парусами в виде жестких крыльев, снабженных хвостовым оперением и швертом, причем крылья пристыкованы к корпусу с помощью шарниров, а шверт может отклоняться. Модификацией такого решения является, например, устройство по патенту RU №2178756 кл. В 63 Н 9/04, [3].

Недостатком указанных решений является небольшая движущая сила узких жестких парусов, особенно малоэффективная при попутных ветрах, рассчитанная на тихоходный флот транспортно-хозяйственного назначения.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сути является судно, содержащее водоизмещающий корпус и расположенные над корпусом поворотные мачты, каждая из которых снабжена имеющим предкрылки крыловидным парусом и управляющим крылом, автоматически устанавливающимся по ветру и поворачивающим парус на определенный угол атаки по отношению к ветру [1].

Примером построенного судна с крыловидными парусами, управляемыми дополнительным крылом, может служить ветропреобразующее устройство фирмы "Уолкер Вингсейл", установленное на кормовой надстройке судна "Эшингтон".

Три крыла, одинаковых по геометрии и устройству, установлены вертикально на поворотном основании. Каждое крыло имеет предкрылок и заслонку, расположенную за ним, которой парус как бы переключается на различные галсы. Несколько позади основных крыльев установлено четвертое - управляющее крыло. Если три основных крыла установить на поворотном основании так, что их общий центр парусности будет проецироваться на ось вращения, то сила давления ветра не заставит его поворачиваться, но даже небольшой внешний момент окажется в состоянии это сделать. Поэтому к основным парусам на длинном кронштейне жестко присоединено малое управляющее крыло [1].

На судне, в частности, может быть установлена одна поворотная мачта с крыловидным парусом. В этом случае небольшое управляющее крыло должно находиться по отношению к основному крылу, снабженному предкрылком и заслонкой, под углом, равным задаваемому углу атаки основного паруса с учетом переключения его на различные галсы. Небольшое управляющее крыло, поскольку его ничто не удерживает, автоматически устанавливается по потоку и поворачивает основной парус на заданный угол атаки (аэродинамический способ управления жестким крыловидным парусом, предложенный Дж.Уолкером, Англия). Быстродействие системы измеряется секундами, в то время как на поворот основного паруса электродвигателем уходят минуты [1].

Указанное решение принято за прототип предлагаемого изобретения. Прототип - это судно, содержащее водоизмещающий корпус, расположенные в диаметральной плоскости корпуса мачты, каждая из которых выполнена в виде вертикальной трубы, закрепленной к подшипникам, насаженным на вертикальную консоль корпуса, снабжена крыловидным парусом и управляющим крылом, трансмиссию, включающую редукторы с ведущими и ведомыми шестернями, и двигатели, соединенные с ведущими шестернями. Крыловидный парус имеет стрелку изогнутости, составляющую 10-15% хорды [1].

Недостатком прототипа является значительный кренящий момент, опасный для судна при сильном ветре. Это существенно ограничивает площадь парусности, поскольку предельно допустимый угол крена от действия кренящего момента для морских судов не должен превышать 5°. Превышение предельного угла крена судна ведет к потере остойчивости, и судно переворачивается.

Технической задачей изобретения является повышение остойчивости и скорости движения судна при сильном ветре, совершенствование управления парусами и уменьшение опрокидывающего ветрового момента.

Поставленная задача достигается в судне с крыловидными парусами, содержащем водоизмещающий корпус, расположенные в диаметральной плоскости корпуса мачты, каждая из которых выполнена в виде вертикальной трубы, закрепленной к подшипникам, насаженным на вертикальную консоль корпуса, снабжена крыловидным парусом и управляющим крылом, трансмиссию, включающую редукторы с ведущими и ведомыми шестернями, и двигатели, соединенные с ведущими шестернями, где, согласно изобретению, на каждой мачте крыловидный парус разделен по вертикали на множество отдельных секций, каждая из которых включает средний неподвижный и крайние подвижные участки, выполненные в виде рамных каркасов с натянутой на них парусной тканью, вертикальная труба мачты на уровне каждой секции паруса снабжена запрессованным в закрепленных к ней подшипниках горизонтальным стержнем, к консолям которого прикреплены рамные каркасы крайних подвижных участков секции паруса и зубчатые звездочки, находящиеся в зацеплении с вертикальной цепью, соединяющей их попарно, причем секции крыловидного паруса мачты разделены на верхний и нижний ярусы, в каждом из которых консоль нижнего горизонтального стержня снабжена насаженной на нее вертикальной конической шестерней, находящейся в зацеплении с ведомой шестерней трансмиссии, а верхний, как и нижний, ярус секций крыловидного паруса снабжен двумя прикрепленными к насаженным на вертикальную трубу подшипникам большими горизонтальными коническими шестернями, находящимися в зацеплении с малыми горизонтальными коническими шестернями, насаженными на вертикальный вал, закрепленный в установленных на вертикальной трубе подшипниках, из которых верхняя находится в зацеплении с вертикальной конической шестерней, при этом управляющее крыло мачты выполнено в виде вертикальной консольной пластины, радиально прикрепленной к наружной трубе, которая закреплена на подшипниках, насаженных на вертикальную трубу мачты, и снабжена насаженной на нее горизонтальной конической шестерней, находящейся в зацеплении с вертикальной ведущей шестерней трансмиссии.

Кроме того, задача достигается тем, что трансмиссия судна снабжена закрепленными в подшипниках корпуса верхним и нижним горизонтальными синхронными валами с вертикальными коническими шестернями на концах, находящимися в зацеплении с нижними большими горизонтальными коническими шестернями соответственно верхнего или нижнего яруса секций паруса, прикрепленными к подшипникам, насаженным на вертикальные трубы мачт, а также тем, что двигатели выполнены в виде соединенных с аккумулятором электроэнергии и снабженных ручным приводом электродвигателей, а судно снабжено расположенным в его судовой рубке пультом управления и установленным на пульте управления регулятором, переключающим электродвигатели на режим, обеспечивающий горизонтальное положение крайних подвижных секций крыловидных парусов или только их верхних ярусов при достижении мачтами опасного угла наклона по отношению к вертикали.

В отличие от прототипа в предлагаемом судне, благодаря наличию управляющего крыла и разбиению крыловидного паруса на отдельные секции, которые по команде с пульта могут поворачиваться вокруг своей горизонтальной оси на любой угол по отношению к вертикали, становится возможным:

1) плыть судну с максимальной скоростью при попутном ветре даже в том случае, если ветер дует под некоторым углом к горизонтальной плоскости, поскольку паруса секций могут быть установлены в этом случае перпендикулярно ветру;

2) плыть судну с максимальной скоростью при косом ветре, поскольку крыловидный парус устанавливается управляющим крылом по отношению к ветру под оптимальным углом атаки. Происходит это потому, что переключение паруса на нужный галс осуществляется в изобретении по команде с пульта, когда угол установки паруса по отношению к управляющему крылу назначается для выявленного направления ветра оптимальным (специалистам он известен, может быть заранее вычислен и при средних характеристиках парусного крыла составляет в среднем 20°) и затем механически, причем наиболее надежным способом, что при шторме немаловажно, устанавливается электродвигателями вращением соответствующих шестерен трансмиссии (в прототипе же автоматическое переключение паруса на нужный галс за счет влияния предкрылка и заслонки не только неустойчиво и, как следствие, непредсказуемо, но и существенно искажает установленный управляющим крылом угол атаки паруса, снижая тем самым эффективность крыла);

3) плыть судну при штормовых скоростях за счет работы нижнего яруса секций крыловидного паруса с большой скоростью, не теряя остойчивости, благодаря частичному выключению секций верхнего яруса парусов из работы (при уменьшении угла наклона подвижных секций парусов по отношению к горизонтальной плоскости от 90° до 3°) в зависимости от скорости ветра или даже до фиксируемого 0° (при включении регулятора угла) при ветре более 25 м в секунду). При некоторых промежуточных значениях угла скорость движения судна максимально возрастает за счет выталкивания судна из воды подъемными аэродинамическими силами и резкого снижения при этом гидродинамического сопротивления движению судну;

4) плыть с небольшой скоростью при ураганных ветрах (30-40 м в секунду) за счет малого угла наклона к горизонтальной плоскости подвижных секций верхнего и нижнего ярусов крыловидных парусов, не теряя при этом остойчивости судна;

5) не терять остойчивости судна за счет фиксирования горизонтального положения всех подвижных секций парусов при ураганных скоростях ветра до 50 м в секунду.

Судно с крыловидными парусами и отдельные его фрагменты показаны на чертежах. На фиг.1 - судно при полных парусах; на фиг.2 - судно в разрезе, вид с левого борта; на фиг.3 - судно в разрезе, вид с правого борта; на фиг.4 - судно с выключенными парусами; на фиг.5 - судно с частично выключенными парусами; на фиг.6 и 7 - фрагменты продольного разреза судна; на фиг.8 - фрагмент поперечного разреза судна; на фиг.9 - секции крыловидного паруса в вертикальном положении; на фиг.10 - подвижные секции крыловидного паруса в горизонтальном положении.

На фиг.11 показано расположение парусов в плане при различном направлении ветра; а) парус при попутном ветре; б) парус при боковом ветре.

На фиг.12 показано включаемое регулятором горизонтальное положение крайних подвижных участков верхнего яруса секций крыловидного паруса, обеспечивающее восстановительный ветровой момент при достижении опасного угла наклона мачты по отношению к вертикали.

Судно с крыловидными парусами содержит водоизмещающий корпус 1, расположенные в диаметральной плоскости корпуса 1 мачты 2, каждая из которых выполнена в виде вертикальной трубы 3, закрепленной к подшипникам 4, насаженным на вертикальную консоль 5 корпуса 1, снабжена крыловидным парусом 6 и управляющим крылом 7, трансмиссию 8, включающую редукторы 9 с ведущими 10 и ведомыми 11 шестернями, и двигатели 12, соединенные с ведущими шестернями 10.

На каждой мачте 2 крыловидный парус 6 разделен по вертикали на множество отдельных секций 13, каждая из которых включает средний неподвижный 14 и крайние подвижные 15 участки, выполненные в виде рамных каркасов 16 с натянутой на них парусиновой тканью 17.

Вертикальная труба 3 мачты 2 на уровне каждой секции 13 паруса 6 снабжена запрессованным в закрепленных к ней подшипниках 18 горизонтальным стержнем 19, к консолям 20 которого прикреплены рамные каркасы 16 крайних подвижных участков 15 секции 13 паруса 6 и зубчатые звездочки 21, находящиеся в зацеплении с вертикальной цепью 22, соединяющей их попарно.

Секции 13 крыловидного паруса 6 мачты 2 разделены на верхний 23 и нижний 24 яруса, в каждом из которых консоль 20 нижнего горизонтального стержня 25 снабжена насаженной на нее вертикальной конической шестерней 26, находящейся в зацеплении с ведомой шестерней 11 трансмиссии 8, а верхний 23, как и нижний 24, ярус секций 13 крыловидного паруса 6 снабжен двумя прикрепленными к насаженным на вертикальную трубу 3 подшипникам 27 большими горизонтальными коническими шестернями 28, находящимися в зацеплении с малыми горизонтальными коническими шестернями 29, насаженными на вертикальный вал 30, закрепленный в установленных на вертикальной трубе 3 подшипниках 31, из которых верхняя находится в зацеплении с вертикальной конической шестерней 26.

Управляющее крыло 7 мачты 2 выполнено в виде вертикальной консольной пластины 32, радиально прикрепленной к наружной трубе 33, которая закреплена на подшипниках 34, насаженных на вертикальную трубу 3 мачты 2, и снабжена насаженной на нее горизонтальной конической шестерней 35, находящейся в зацеплении с вертикальной ведущей шестерней 10 трансмиссии 8.

Трансмиссия 8 судна снабжена закрепленными в подшипниках 36 корпуса 1 верхним 37 и нижним 38 горизонтальными синхронными валами с вертикальными коническими шестернями 39 на концах, находящимися в зацеплении с нижними большими горизонтальными коническими шестернями 28 соответственно верхнего 23 или нижнего 24 яруса секций 13 паруса 6, прикрепленными к подшипникам 27, насаженным на вертикальные трубы 3 мачт 2.

Двигатели 12 выполнены в виде электродвигателей 41, соединенных с аккумулятором 40 электроэнергии и снабженных ручным приводом 42, а судно снабжено расположенным в его судовой рубке 43 пультом 44 управления и установленным на пульте 44 управления регулятором 45, переключающим электродвигатели 42 на режим, обеспечивающий горизонтальное положение крайних подвижных секций 15 крыловидных парусов 6 или только их верхних ярусов 23 при достижении мачтами 2 опасного угла наклона по отношению к вертикали.

Для обеспечения возможности передвижения судна при отсутствии ветра, судно, как обычно, снабжено подвесными моторами 46.

Работа и возможности предлагаемого судна с крыловидными парусами определяются взаимодействием управляющих крыльев 7, многоярусных крыловидных парусов 6, пульта управления 44 и трансмиссии 8.

Редукторы 9, а именно: одноступенчатый с коническими шестернями 10-35(11) и двухступенчатый с коническими шестернями 10-28-30-29-28-26(11), служат для увеличения крутящего момента, предаваемого с ведущей шестерни 10 на ведомую шестерню 11. При этом редуктор 9, включающий элементы 10-35(11) трансмиссии 8 уменьшает число оборотов, передаваемых с электродвигателя 41 на наружную трубу 33 управляющего крыла 7, а редуктор 9, включающий элементы 10-28-30-29-28-26(11) трансмиссии 8, уменьшает число оборотов, передаваемых с электродвигателя 41 на ведомую шестерню 26 крайних подвижных участков 15 секций 13 крыловидных парусов 6.

Крайние подвижные участки 15 секций 13 крыловидных парусов 6 передней и задней мачт 2, благодаря наличию валов 37 и 38, вращаются синхронно. Наружные трубы 33 передней и задней мачт 2 могут вращаться произвольно, в том числе как синхронно, так и асинхронно.

Электродвигатель 41 работает от аккумулятора 40 электроэнергии, периодически заряжаемого или подпитываемого от электрогенератора. Аккумулятор 40 электроэнергии обеспечивает необходимое освещение судна.

Ручной привод 42 двигателя 12 устанавливается с целью экономии электроэнергии, а также на случай отсутствия электроэнергии в чрезвычайных условиях.

Поиск оптимального угла атаки крыловидного паруса 6 происходит за счет управляющего крыла 7, автоматически устанавливающегося по ветру и тем самым устанавливающего под заданным углом атаки крыловидный парус 6. Это происходит вследствие того, что углы атаки управляющего крыла 7 и крыловидного паруса 6 взаимосвязаны (фиг.11,б). Взаимосвязь же управляющего крыла 7 и крыловидного паруса 6 устанавливается горизонтальной конической шестерней 35, связанной в редукторе 9 трансмиссии 8 с ведущей вертикальной конической шестерней 10. Угол между управляющим крылом и крыловидным парусом задается с пульта управления после того, как выявлено, в какой четверти декартовых координат дует ветер, и подается команда на электродвигатель соответствующей ведущей вертикальной конической шестерни 10.

Раздельное управление парусами позволяет судну совершать сложные маневры.

Увеличение остойчивости и скорости движения судна при сильном ветре достигается за счет наклона подвижных участков 15 секций 13 парусов 6 и создания действующей на корпус 1 судна подъемной силы, вытаскивающей судно из воды.

Наклон подвижных участков 15 секций 13 парусов 6 создается вращением вертикальной ведущей шестерни 10 трансмиссии 8, создаваемым двигателем 12, выполненным в виде электродвигателя с ручным приводом 42 (см. фиг.4), и передачей вращательного момента на вертикальные шестерни 26 консолей 20 и подвижных участков 15 секций 13 паруса 6.

При наклоне подвижных участков 15 секций 13 парусов 6 (например, на 45°) уменьшается горизонтальная составляющая подъемной силы, движущая судно вперед и создающая опрокидывающий момент (при действии которого крен морского судна, как известно, не должен превышать 5°). При этом увеличивается вертикальная составляющая подъемной силы, вытаскивающая выполненное в виде катамарана судно из воды и удерживающая его на плаву. Уменьшение же горизонтальной составляющей аэродинамической силы, а следовательно, и опрокидывающего момента, позволяет удержать опрокидывающий момент в допустимых пределах даже при сильном ветре и вместе с тем выталкивание судна из воды за счет вертикальной подъемной силы уменьшает осадку судна во время плавания и, следовательно, резко снижает силы сопротивления воды движению судна, что увеличивает скорость движения.

При достижении опасного угла наклона мачты 2 по отношению к вертикали (угла назначаемого рулевым судна и внесенного им в программу управляющей ЭВМ с пульта судовой рубки) автоматически по сигналу регулятора 45 устанавливается и поддерживается горизонтальное положение крайних подвижных участков 15 верхнего яруса 23 секций 13 крыловидного паруса 6, обеспечивающее восстановительный ветровой момент за счет возникающих при этом вертикальных аэродинамических подъемных сил и наличия эксцентриситетов этих сил по отношению к оси мачты (фиг.11). Данный эффект позволяет судну безопасно двигаться с большими скоростями даже при штормовых ветрах.

ЛИТЕРАТУРА

1. Человек, море, техника - 89: Сб. научных статей. - Л.: Судостроение, Ч-39, 1989. - 288 с. (статья М.В.Михайлова "Поднять паруса!" - с.235-245).

2. Патент США №3800724, кл. 114-39.

3. Патент RU №2178756 / С2 кл. В 63 Н 9/04 от 26.06.1997. Парусное судно / Макаров Ю.В., Кирильченко Л.Г.

ОБОЗНАЧЕНИЯ:

1 - корпус;

2 - мачта;

3 - вертикальная труба мачты 2;

4 - подшипник вертикальной трубы 3;

5 - вертикальная консоль корпуса 1;

6 - крыловидный парус;

7 - управляющее крыло;

8 - трансмиссия;

9 - редуктор;

10 - ведущая коническая шестерня редуктора 9;

11 - ведомая коническая шестерня редуктора 9;

12 - двигатель, приводящий во вращение вертикальную ведущую шестерню 10 трансмиссии 8;

13 - секция крыловидного паруса 6;

14 - средний неподвижный участок секции 13;

15 - крайний подвижный участок секции 13;

16 - стержневой рамный каркас;

17 - парусиновая ткань;

18 - подшипник горизонтального двухконсольного стержня 19;

19 - горизонтальный двухконсольный круглый стержень;

20 - консоль горизонтального стержня 19;

21 - зубчатые звездочки;

22 - вертикальная цепь;

23 - верхний ярус секций 13 крыловидного паруса 6;

24 - нижний ярус секций 13 крыловидного паруса 6;

25 - нижний горизонтальный двухконсольный стержень в верхнем 23 или нижнем 24 ярусе секций 13 крыловидного паруса 6;

26 - вертикальная коническая шестерня;

27 - подшипник большой горизонтальной конической шестерни 28;

28 - большая горизонтальная коническая шестерня;

29 - малая коническая горизонтальная шестерня;

30 - вертикальный вал на трубе 3;

31 - подшипник вертикального вала 30;

32 - вертикальная консольная пластина управляющего крыла, прикрепленная к наружной трубе 33 радиально;

33 - наружная труба;

34 - подшипники наружной трубы 33;

35 - горизонтальная коническая шестерня, закрепленная на наружной трубе 33;

36 - подшипники верхнего 37 или нижнего 38 синхронного вала;

37 - верхний синхронный вал;

38 - нижний синхронный вал;

39 - вертикальная коническая шестерня на конце синхронного вала 37 или 38;

40 - аккумулятор электроэнергии;

41 - электродвигатель;

42 - ручной привод электродвигателя 41;

43 - судовая рубка судна;

44 - пульт управления;

45 - регулятор угла поворота верхних подвижных секций 13 парусов 6 в зависимости от угла наклона мачты 2 по отношению к вертикали;

46 - подвесной мотор.

Похожие патенты RU2290340C2

название год авторы номер документа
УНИВЕРСАЛЬНЫЙ ЛЕТАТЕЛЬНЫЙ АППАРАТ ВЕРТИКАЛЬНОГО ВЗЛЕТА И ПОСАДКИ 2004
  • Ким Алексей Юрьевич
  • Ким Юрий Валентинович
RU2272751C1
ЛЕТАТЕЛЬНЫЙ АППАРАТ ВЕРТИКАЛЬНОГО ВЗЛЁТА И ПОСАДКИ 2003
  • Ким А.Ю.
  • Ким Ю.В.
RU2244661C2
Ветросиловая установка судна 1985
  • Крючков Юрий Семенович
  • Микитюк Вадим Евгеньевич
  • Знаменский Евгений Викторович
SU1284883A1
САМОУСТАНАВЛИВАЮЩАЯСЯ ПАРУСНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ОТБОРА ЭНЕРГИИ ПОТОКА 2011
  • Орлов Виктор Федорович
  • Каменщиков Игорь Александрович
RU2518763C2
Парусное вооружение 1991
  • Кудреватый Георгий Михайлович
  • Шайдоров Владимир Васильевич
  • Таупеко Юрий Георгиевич
  • Захаров Бронислав Николаевич
  • Юшин Виталий Иванович
SU1791277A1
ВЕТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА 2001
  • Потапов Юрий Семенович
  • Потапов Семен Юрьевич
  • Толмачев Г.Ф.
RU2177562C1
МОРСКОЙ ПАРОМ 2002
  • Буланова Юлия Викторовна
  • Киселёв Виктор Александрович
  • Мельников Алексей Андреевич
  • Меншагин Александр Олегович
  • Меншагин Владимир Олегович
RU2276645C2
АЭРОДИНАМИЧЕСКОЕ СУДНО 1998
  • Макаров Ю.В.
RU2178757C2
СУДНО-ТЕРМИНАЛ 1996
  • Гераськин Юрий Иванович
RU2100247C1
МЕХАНИЗИРОВАННОЕ КРЫЛО-ПАРУС 2023
  • Кордич Радослав Николавич
RU2807616C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 290 340 C2

Реферат патента 2006 года СУДНО С КРЫЛОВИДНЫМИ ПАРУСАМИ

Изобретение относится к судостроению и касается создания морских быстроходных судов с крыловидными парусами, управляемыми с пульта судовой рубки. Судно содержит водоизмещающий корпус, расположенные в диаметральной плоскости корпуса мачты, каждая из которых выполнена в виде вертикальной трубы, закрепленной к подшипникам, насаженным на вертикальную консоль корпуса, и снабжена и крыловидным парусом, и управляющим крылом, трансмиссию, включающую редукторы с ведущими и ведомыми шестернями, и двигатели, соединенные с ведущими шестернями. На каждой мачте парус разделен по вертикали на множество отдельных секций, каждая из которых включает средний неподвижный и крайние подвижные участки, выполненные в виде рамных каркасов с натянутой на них парусной тканью. Вертикальная труба мачты на уровне каждой секции паруса снабжена запрессованным в закрепленных к ней подшипниках горизонтальным стержнем, к консолям которого прикреплены рамные каркасы крайних подвижных участков секции паруса и зубчатые звездочки, находящиеся в зацеплении с вертикальной цепью, соединяющей их попарно. Секции паруса мачты разделены на верхний и нижний ярусы, в каждом из которых консоль нижнего горизонтального стержня снабжена насаженной на нее вертикальной конической шестерней, находящейся в зацеплении с ведомой шестерней трансмиссии, а верхний, как и нижний, ярус секций паруса снабжен двумя прикрепленными к насаженным на вертикальную трубу подшипникам большими горизонтальными коническими шестернями, находящимися в зацеплении с малыми горизонтальными коническими шестернями, насаженными на вертикальный вал, закрепленный в установленных на вертикальной трубе подшипниках, из которых верхняя находится в зацеплении с вертикальной конической шестерней. Управляющее крыло мачты выполнено в виде вертикальной консольной пластины, радиально прикрепленной к наружной трубе, которая закреплена на подшипниках, насаженных на вертикальную трубу мачты, и снабжена насаженной на нее горизонтальной конической шестерней, находящейся в зацеплении с вертикальной ведущей шестерней трансмиссии. Технический результат заключается в повышении остойчивости и скорости движения при сильном ветре, в упрощении управления парусами и уменьшении опрокидывающего ветрового момента, что повышает надежность судна в эксплуатации и улучшает управляемость малочисленной командой. 2 з.п. ф-лы, 12 ил.

Формула изобретения RU 2 290 340 C2

1. Судно с крыловидными парусами, содержащее водоизмещающий корпус, расположенные в диаметральной плоскости корпуса мачты, каждая из которых выполнена в виде вертикальной трубы, закрепленной к подшипникам, насаженным на вертикальную консоль корпуса, и снабжена крыловидным парусом и управляющим крылом, трансмиссию, включающую редукторы с ведущими и ведомыми шестернями и двигатели, соединенные с ведущими шестернями, отличающееся тем, что на каждой мачте крыловидный парус разделен по вертикали на множество отдельных секций, каждая из которых включает средний неподвижный и крайние подвижные участки, выполненные в виде рамных каркасов с натянутой на них парусиновой тканью, вертикальная труба мачты на уровне каждой секции паруса снабжена запресованным в закрепленных к ней подшипниках горизонтальным стержнем, к консолям которого прикреплены рамные каркасы крайних подвижных участков секции паруса и зубчатые звездочки, находящиеся в зацеплении с вертикальной цепью, соединяющей их попарно, причем секции крыловидного паруса мачты разделены на верхний и нижний ярусы, в каждом из которых консоль нижнего горизонтального стержня снабжена насаженной на нее вертикальной конической шестерней, находящейся в зацеплении с ведомой шестерней трансмиссии, а верхний, как и нижний ярус секций крыловидного паруса снабжен двумя прикрепленными к насаженным на вертикальную трубу подшипникам большими горизонтальными коническими шестернями, находящимися в зацеплении с малыми горизонтальными коническими шестернями, насаженными на вертикальный вал, закрепленный в установленных на вертикальной трубе подшипниках, из которых верхняя находится в зацеплении с вертикальной конической шестерней, при этом управляющее крыло мачты выполнено в виде вертикальной консольной пластины, радиально прикрепленной к наружной трубе, которая закреплена на подшипниках, насаженных на вертикальную трубу мачты, и снабжена насаженной на нее горизонтальной конической шестерней, находящейся в зацеплении с вертикальной ведущей шестерней трансмиссии.2. Судно по п.1, отличающееся тем, что трансмиссия судна снабжена закрепленными в подшипниках корпуса верхним и нижним горизонтальными синхронными валами с вертикальными коническими шестернями на концах, находящимися в зацеплении с нижними большими горизонтальными коническими шестернями соответственно верхнего или нижнего яруса секций паруса, прикрепленными к подшипникам, насаженным на вертикальные трубы мачт.3. Судно по п.1, отличающееся тем, что двигатели выполнены в виде электродвигателей, соединенных с аккумулятором электроэнергии и снабженных ручным приводом, а судно снабжено расположенным в его судовой рубке пультом управления и установленным на пульте управления регулятором, переключающим электродвигатели на режим, обеспечивающий горизонтальное положение крайних подвижных секций крыловидных парусов или только их верхних ярусов при достижении мачтами опасного угла наклона по отношению к вертикали.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2006 года RU2290340C2

US 4448114 А, 15.05.1984
Устройство для сортировки каменного угля 1921
  • Фоняков А.П.
SU61A1
Устройство для навивки арматуры на поверхность цилиндрического сооружения 1980
  • Адлин Юрий Матвеевич
  • Плисс Борис Зиновьевич
  • Хлопков Алексей Иванович
SU935587A1

RU 2 290 340 C2

Авторы

Ким Алексей Юрьевич

Ким Юрий Валентинович

Даты

2006-12-27Публикация

2002-12-15Подача