НАСАДКА ДВИЖИТЕЛЬНО-РУЛЕВОГО КОМПЛЕКСА ПЛАВАТЕЛЬНОГО СРЕДСТВА Российский патент 2015 года по МПК B63H5/00 

Изобретение относится к области судостроения и может быть использовано в выдвижных и откидных движительно-рулевых комплексах плавательных средств.

Известна насадка движительно-рулевого комплекса (ДРК) плавательного средства, содержащая полый цилиндрический корпус, формирующий водный поток (см., например, Э.П. Лебедев и др. «Средства активного управления судами», изд. «Судостроение», Л., 1969 г., стр.191, 194, 200). Недостатком известной насадки является невысокая надежность ее работы. При работе плавательных средств в загрязненных акваториях появляется вероятность попадания твердых посторонних предметов внутрь насадки, что приводит к повреждению самой насадки, а также гребного винта, расположенного внутри насадки.

Известны насадки ДРК плавательных средств, содержащие цилиндрический корпус, формирующий водный поток, и решетку, установленную на выходе из насадки (см., например, Э.П. Лебедев и др. «Средства активного управления судами», изд. «Судостроение», Л., 1969 г., стр.114, 116). Данные решетки являются защитными решетками и выполняют только одну функцию - защищают движитель (гребной винт) от попадания на него посторонних предметов, которые могут привести к выходу движителя из строя.

Наиболее близкой к заявляемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является насадка движительно-рулевого плавательного средства, содержащая полый цилиндрический корпус, формирующий водный поток, а также решетку, выполненную из скрепленных между собой элементов и установленную на выходе насадки (см. С.А. Калинин «Из опыта усовершенствования водометных установок», «Катера и яхты», №6, 1976 г.). Данная насадка с решеткой на выходе не только защищает движитель от посторонних предметов, но и выполняет роль спрямляющего аппарата. Радиальные лопатки клиновидной формы выравнивают водный поток на выходе из насадки, улучшая характеристики движителя. Недостатком данной насадки является недостаточно высокие тяговые характеристики ДРК. Дело в том, что водный поток, выходящий из насадки ДРК, несмотря на то, что он стал спрямленным, соприкасается с корпусом плавательного средства, что ведет к повышению сопротивления корпуса при движении в водной среде. Происходит эффект «прилипания» водного потока к корпусу плавательного средства, ведущий к возрастанию сил трения и к снижению его скорости.

Цель настоящего изобретения - повышение тяговых характеристик.

Указанная цель достигается тем, что в известной насадке движительно-рулевого комплекса плавательного средства, содержащей полый цилиндрический корпус, формирующий водный поток, а также решетку, выполненную из скрепленных между собой элементов и установленную на выходе насадки, в ней элементы решетки выполнены в виде профилированных концентричных колец, соединенных между собой в радиальном направлении профилированными лопатками, обеспечивающих изменение направления водного потока на выходе из насадки. Предлагаемая конструкция насадки позволяет профилированными концентричными кольцами поменять направление водного потока, выходящего из насадки. В этом случае водный поток из насадки не соприкасается с корпусом судна, что снижает силы трения при движении корпуса плавательного средства. Радиальные профилированные лопатки, как и в прототипе, выполняют роль спрямляющего аппарата. Однако в предлагаемой конструкции эти лопатки скреплены с концентричными кольцами и обеспечивают их крепление в решетке, тем самым повышая жесткость решетки и всей насадки в целом. Это снижает колебания насадки в процессе ее работы и повышает надежность работы всей конструкции. Профилирование концентричных колец производится таким образом, чтобы все эти кольца отклоняли водный поток на выходе из насадки в одном направлении. Таким образом, профилированные концентричные кольца отклоняют водный поток на выходе из насадки от корпуса транспортного средства, а профилированные лопатки спрямляют этот водный поток. Скрепление концентричных колец и лопаток создает жесткую конструкцию. Количество концентричных колец и лопаток определяется для каждой конкретной насадки на основании результатов расчета гидродинамики этой насадки. Следует отметить, что в каждом конкретном случае имеется оптимальное количество элементов решетки, так как малое количество элементов не позволяет отклонить водный поток на выходе из насадки и спрямить его, а большое количество элементов приводит к увеличению гидравлического сопротивления этих элементов в потоке и к снижению тяговых характеристик.

Предлагаемая конструкция насадки приведена на фигурах 1 и 2 со следующими обозначениями:

1 - корпус;

2 - решетка;

3 - концентричные кольца;

4 - радиальные лопатки.

Насадка ДРК плавательного средства (фиг.1, 2) состоит из полого цилиндрического корпуса 1, к которому крепится решетка 2. Решетка 2 содержит профилированные концентричные кольца 3, скрепленные в радиальном направлении профилированными лопатками 4. Для уменьшения гидравлического сопротивления внутренний обвод корпуса 1 насадки является продолжением внутреннего обвода решетки 2. При этом внутренний обвод решетки 2 спрофилирован также, как и концентричные кольца, то есть и этот обвод выполняет роль концентричного кольца и участвует в отклонении водного потока на выходе из насадки.

Насадка движительно-рулевого комплекса работает следующим образом. При движении водного потока, образующегося при работе движителя, например, гребного винта (на фигурах не показан), поток, проходя через решетку 2, спрямляется и отклоняется в нужном направлении от корпуса плавательного средства. Тем самым исключается эффект «прилипания» потока к корпусу плавательного средства, уменьшаются силы трения корпуса в водном потоке и повышаются тяговые характеристики ДРК.

Кроме того, предложенная конструкция насадки позволяет повысить ее жесткость. Сочетание скрепленных между собой концентричных колец и радиальных лопаток делает жесткой как саму решетку, так и насадку. Это позволяет снизить виброактивность насадки, что очень важно для подводных плавательных средств, а также повысить надежность работы насадки и ее долговечность.

Расчеты показывают, что использование предлагаемого изобретения позволяет повысить КПД ДРК на (4-5)%.

Изобретение относится к области судостроения и может быть использовано в конструкциях винтовых движителей. Насадка движительно-рулевого комплекса плавательного средства содержит полый цилиндрический корпус, решетку, которая выполнена из скрепленных между собой элементов. Элементы решетки выполнены в виде профилированных концентричных колец. Кольца соединены между собой в радиальном направлении профилированными лопатками, которые обеспечивают изменение направления водного потока на выходе из насадки. Достигается повышение тяговых характеристик движительно-рулевого комплекса. 2 ил.

Насадка движительно-рулевого комплекса плавательного средства, содержащая полый цилиндрический корпус, формирующий водный поток, а также решетку, выполненную из скрепленных между собой элементов и установленную на выходе насадки, отличающаяся тем, что элементы решетки выполнены в виде профилированных концентричных колец, соединенных между собой в радиальном направлении профилированными лопатками, обеспечивающих изменение направления водного потока на выходе из насадки.