Устройство и способ работы движителя для надводного и подводного транспорта Российский патент 2018 года по МПК B63H1/12 B60F3/00 

Изобретение относится к движителям для надводных и подводных судов, а также может использоваться для боевых торпед.

Известен шнековый движитель состоящий из корпуса в виде цилиндрической ступицы и с винтовой поверхностью в виде силового элемента, образующего шнек (№ 235566, МПК В60F 3/00, опубл. 16.01.1969).

Известен винтовой движитель транспортного средства, содержащий две опоры, между которыми шарнирно установлен, соединенный с приводом вращения вал, имеющий на своих концах гладки головки, соединенные винтовой лопастью, при этом одна из головок установлена на валу подвижно и снабжена силовым приводом осевого перемещения, винтовая лопасть своими концами прикреплена к головкам шарнирно, а между витков лопасти установлена пневмокамера, соединенная с источником переменного давления рабочей среды (№ 751700, МПК B62D 57/00, опубл. 30.07.1980).

Общим недостатком известных устройств является сложность конструкции и ограниченные технологические возможности при использовании устройство для движения на воде и под водой.

Ближайшим аналогом является движитель выполненный в виде пустотелой цилиндрической многозаходной винтовой рубашки, смонтированной по периметру корпуса транспортного устройства с возможностью вращения вокруг него. Движитель изготовлен из одной полосы, согнутой по прямым линиям, размещенным под углом к кромкам полос с образованием одинаковых параллелограммов, расположенных на полосе попеременно в противоположные стороны, при этом полоса свернута в цилиндрические витки, соединенные друг с другом по продольным кромкам, с образованием по наружной поверхности направленных в одну сторону ломаных винтовых линий и винтовых поверхностей в виде ломаных винтовых канавок треугольной формы, а по внутренней поверхности карманов треугольной формы (№ 2493019 МПК B60F3/00; B63H1/12; B62D 57/036, опубл. 27.10.2012).

Недостатками ближайшего аналога являются сложность в изготовлении, кроме того вращение лопастей цилиндрической винтовой рубашки в одну сторону, потребует значительных затрат энергии для удержания движителя на одном курсе.

Задача, стоящая перед автором, состоит в создании высокоскоростного, малошумного движителя для надводного и подводного транспорта и иных плавучих средств.

Задача решается благодаря тому, что движитель имеет, установленные на одной продольной оси, 2 шнека с разнонаправленными, сплошными саблевидными лопастями 4, вращающиеся в противоположных направлениях.

Шнеки – это рабочая часть движителя, которая может выполняться из полимерных материалов, даже для больших судов. Лопасти шнеков имеют большую площадь крепления и небольшую высоту от ступицы.

Движитель для надводного и подводного транспорта имеет сигарообразную форму и состоит из, расположенных на одной продольной оси 1, переднего шнека 2 и заднего шнека 3, с разнонаправленными, сплошными саблевидными лопастями 4. Посередине движителя установлен редуктор 5 разделяющий и приводящий в движение шнеки 2; 3, в противоположные стороны. Также движитель, на обоих концах, имеет обтекатель 6 закругленной формы.

На фиг. 1 показан внешний вид движителя для надводного и подводного транспорта.

На фиг. 2 показан пример установки движителя на надводном судне (корабле, яхте).

На фиг. 3 показана саблевидная лопасть шнека.

Способ работы:

После опускания движителя в воду, передний шнек 2 и задний шнек 3, приводятся в движение редуктором 5, при этом шнеки 2; 3 вращаются в разные стороны. За счет создаваемого давления жидкости на саблевидные лопасти 4, шнеки 2; 3, при вращении, ввинчиваются в слои воды, таким образом проталкивая движитель вперед. Сбалансированность движителя, во время движения, происходит за счет вращения шнеков 2; 3 в противоположные направления, что позволяет удержать судно в заданном направлении без дополнительных энергозатрат. При использовании движителя на поворотной консоли (фиг. 2) позволяет упразднить дополнительные рулевые устройства судна. Скорость движителя, определяется частотой вращения шнеков 2; 3, количеством и высотой саблевидных лопастей 4. Движение производится за счет довольно небольших оборотов шнеков 2; 3, при этом создавая большую тягу, не создавая вибрации и шума. Для погашения сопротивления воды, на обоих концах движителя, находятся обтекатели 6 закругленной формы.

При использовании движителя для надводного или подводного транспорта (корабль, подводная лодка) может приводиться в движение как механическим путем (через редуктор) так и при помощи электродвигателей, в случае использования движителя на боевых торпедах, шнеки 2; 3 могут приводиться в движение при помощи электродвигателя.

Заявляемые движители могут применяться для создания малошумных судов, подводных лодок и торпед, то есть в тех сферах, где важна бесшумность движения при сохранении высокой скорости (например, в оборонной промышленности). Все это возможно благодаря тому, что движитель имеет два, вращающихся в противоположные стороны, шнека с разнонаправленными витками сплошных саблевидных лопастей, который при довольно небольших оборотах шнеков создает большую тягу, не создавая вибрации и шума во время движения по (под) водой.

Таким образом, поставленная перед автором задача, выполнена.

Изобретение относится к движителям для надводных и подводных судов, а также может использоваться для боевых торпед. Устройство движителя для надводного и подводного транспорта имеет сигарообразную форму и состоит из расположенных на одной продольной оси переднего шнека и заднего шнека с разнонаправленными сплошными саблевидными лопастями. Посередине движителя установлен двигатель, разделяющий и приводящий в движение передний и задний шнеки в противоположные стороны, также движитель на обоих концах имеет обтекатель закругленной формы. Для работы движителя при помощи двигателя, приводящего во вращательные движения шнеки, проталкивают движитель вперед. Шнеки с разнонаправленными саблевидными лопастями вращаются в противоположных направлениях. Достигается увеличение тяги без вибрации и шума во время движения судна или торпеды. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Устройство движителя для надводного и подводного транспорта, имеющее сигарообразную форму, отличающееся тем, что движитель состоит из расположенных на одной продольной оси переднего шнека и заднего шнека с разнонаправленными сплошными саблевидными лопастями, при этом посередине движителя установлен двигатель, разделяющий и приводящий в движение передний и задний шнеки в противоположные стороны, также движитель на обоих концах имеет обтекатель закругленной формы.

2. Устройство движителя для надводного и подводного транспорта по п.1, отличающееся тем, что в качестве двигателя установлен электромотор.

3. Способ работы движителя для надводного и подводного транспорта, заключающийся в проталкивании движителя вперед при помощи двигателя, приводящего во вращательные движения шнеки, ввинчивающиеся в слои воды, отличающийся тем, что шнеки с разнонаправленными саблевидными лопастями вращаются в противоположных направлениях.

4. Способ работы движителя для надводного и подводного транспорта по п.3, отличающийся тем, что направление движителя во время движения задается поворотной консолью, на которой он установлен.