СУДНО НА ВОЗДУШНОЙ ПОДУШКЕ С ОСУЩЕСТВЛЯЮЩИМ УПРАВЛЯЮЩЕЕ ДВИЖЕНИЕ КАНАЛЬНЫМ ВЕНТИЛЯТОРОМ Российский патент 2019 года по МПК B60V1/14 B60V3/06 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Изобретение относится к судну на воздушной подушке, в частности, к судну на воздушной подушке с осуществляющим управляющее движение (векторную тягу) канальным вентилятором.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Множество силовых установок в сочетании с водоотводными каналами во многих направлениях используются в существующих суднах на воздушной подушке или маломощных суднах на воздушной подушке для ходкости судна, зависания, рулевого управления, реверса и другим маневрам судна на воздушной подушке. Однако наличие силовых установок увеличивает вес судна на воздушной подушке и усложняет его конструкцию, что приводит к увеличению его стоимости, сложности обслуживания, нестабильности навигации, тугому рулевому управлению и т.д. Таким образом, срочное решение описанных выше технологических проблем упростит конструкцию судна на воздушной подушке и повысит стабильность его вождения.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение относится к новой концепции судна на воздушной подушке с осуществляющим управляющее движение канальным вентилятором, благодаря которому устраняются описанные выше недостатки.

Изобретение реализуется в соответствии со следующим техническим решением:

судно на воздушной подушке с управляющим движением канальным вентилятором содержит корпус и расположенный на корпусе судна канальный вентилятор, который представляет собой установленный в кольцевом обтекателе (цилиндрический/бочкообразный корпус/камера) блок лопастей, причем первое воздуховыпускное отверстие расположено со стороны хвостовой части корпуса, а отводные рули, позволяющие перекрывать первое воздуховыпускное отверстие, установлены на камере кольцевого обтекателя, при этом две первые воздухонаправляющие трубы соединены с внутренней полостью камеры кольцевого обтекателя и расположены по обе ее стороны, при этом на первой воздухонаправляющей трубе имеется второе воздуховыпускное отверстие, направленное вовне канального вентилятора, причем второе и первое воздуховыпускные отверстия имеют противоположные направления или расположены под углом в диапазоне от 0° до 90°.

В предпочтительном варианте изобретения с целью подачи воздуха на воздушную подушку в нижней части корпуса выполняют второй воздуховод, а в нижней части камеры кольцевого обтекателя располагают соединенную с указанным воздуховодом вторую воздухонаправляющую трубу с установленной внутри нее пластиной для направления воздуха из камеры кольцевого обтекателя во второй воздуховод.

В предпочтительном варианте пластина для направления подачи воздуха имеет дугообразную форму и выгнутую в сторону входного отверстия второй воздухонаправляющей трубы часть.

В предпочтительном варианте площадь указанной части пластины для регулировки подачи воздуха относительно воздухозаборного отверстия второго воздуховода составляет 1/2-1/3 зоны впуска воздуха.

В предпочтительном варианте используют два отводных руля, расположенных симметрично относительно центральной оси камеры кольцевого обтекателя.

В предпочтительном варианте используют первые две первые воздухонаправляющие трубы, расположенные симметрично относительно центральной камеры кольцевого обтекателя.

В предпочтительном варианте поворотный вал, обеспечивающий вращение отводного руля, располагают в зоне первого воздуховыпускного отверстия, а первый двигатель для приведения в движение поворотного вала располагают на камере кольцевого обтекателя.

В предпочтительном варианте первый двигатель, управляющий поворотным валом, приводят в действие с помощью управляющего устройства, расположенного в передней части корпуса.

В предпочтительном варианте внутренняя полость камеры кольцевого обтекателя имеет конусообразную форму, ее внутренний диаметр постепенно уменьшается в направлении к первому воздуховыпускному отверстию.

В предпочтительном варианте блок лопастей приводится в действие с помощью второго двигателя, причем передача движения от второго двигателя к блоку лопастей осуществляется с помощью ременной передачи

По сравнению с предшествующим уровнем техники преимущество настоящего изобретения заключается в том, что судну на воздушной подушке согласно настоящему изобретению требуется только один канальный вентилятор в сочетании с первым воздуховыпускным отверстием, вторым воздуховыпускным отверстием, вторым воздуховодом и отводным рулем для осуществления движения, зависания, рулевого управления и изменения направления движения и т.д.; причем используется два отводных руля, расположенных симметрично относительно оси камеры кольцевого обтекателя, взаимодействие между которыми обеспечивает движение судна на воздушной подушке под любым желаемым углом. Судно на воздушной подушке согласно настоящему изобретению имеет простую конструкцию и удобно в обслуживании, а благодаря наличию канального вентилятора в кольцевом обтекателе и отсутствию динамических помех судно перемещается более стабильно.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Варианты осуществления настоящего изобретения подробно описаны со ссылкой на следующие сопроводительные чертежи:

Фиг. 1. представляет собой схематичное изображение судна на воздушной подушке с вентилятором, управляющим движением, в камере кольцевого обтекателя;

Фиг. 2. представляет собой схематичное изображение вентилятора в камере кольцевого обтекателя;

Фиг. 3 представляет собой разрез вентилятора в камере кольцевого обтекателя вдоль его оси.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Судно на воздушной подушке с осуществляющим управляющее движение канальным вентилятором, показанное на фигурах 1-3, содержит корпус 1 и расположенный на корпусе 1 канальный вентилятор 2, представляющий собой установленный в камере кольцевого обтекателя 21 блок лопастей 22, где в камере кольцевого обтекателя 21 со стороны хвостовой части корпуса 1 имеется первое воздуховыпускное отверстие 211, в результате чего поток воздуха, поступающий от канального вентилятора 2 через первое воздуховыпускное отверстие 211, приводит к движению судна на воздушной подушке вперед. Отводные рули 212, позволяющие перекрывать первое воздуховыпускное отверстие 211, установлены на камере кольцевого обтекателя 21; по обе стороны камеры 21 кольцевого обтекателя расположены соединенные с ее внутренней полостью две первые воздухонаправляющие трубы 213; на каждой первой воздухонаправляющей трубе 213 имеется второе воздуховыпускное отверстие (214), направленное вовне канального вентилятора 2; причем воздушный поток, перекрываемый отводным рулем 212 первой воздухонаправляющей трубы 213, выталкивается во второе воздуховыпускное отверстие 214. Второе воздуховыпускное отверстие 214 расположено в обратном направлении (противоположно) относительно первого воздуховыпускного отверстия 211 или под углом, большим 0°, как правило, в диапазоне 0°-90°.

Воздуховод (проход воздушного потока) для подачи воздуха на воздушную подушку 3 находится в нижней части корпуса 1, причем вторая воздухонаправляющая труба 215, соединенная с воздуховодом, располагается в нижней части камеры 21 кольцевого обтекателя, а на внутри второй воздухонаправляющей трубы 215, на ее входе имеется пластина 216, направляющая воздух из полости камеры 21 кольцевого обтекателя во вторую воздухонаправляющую трубу 215; пластина 216 для направления подачи воздуха может иметь дугообразную форму для уменьшения сопротивления движущегося воздушного потока и часть, выгнутую в сторону входного (впускного) отверстия второй воздухонаправляющей трубы 215. Под управлением пластины 216 для направления подачи воздуха часть воздушного потока из канального вентилятора 2 попадает во вторую воздухонаправляющую трубу 215, после чего воздушный поток через каналы подается для образования воздушной подушки с целью зависания судна над водой или сушей. Площадь проекции пластины 216 для направления подачи воздуха в направлении входного отверстия второй воздухонаправляющей трубы (215) составляет 1/2-1/3 от площади указанного входного отверстия.

В предпочтительном варианте используют два отводных руля 212, которые позволяют не только перекрывать первое воздуховыпускное отверстие 211, но и осуществлять ручное управление путем открытия одного отводного руля 212 и закрытия другого. По сравнению с другим количеством отводных рулей 212 два одинаково функционирующих отводных руля 212 в большой степени упрощают вождение судна. В частном случае два отводных руля 212 могут быть расположены вертикально и симметрично относительно центральной оси камеры 21 кольцевого обтекателя, что способствует более устойчивому движению судна на воздушной подушке во время движения вперед или назад. Если быть точнее, вертикальное расположение двух отводных рулей 212 позволяет более равномерно распределять правый и левый воздушные потоки из первого воздуховыпускного отверстия 211 и, таким образом, делать рулевое управление более устойчивым.

В предпочтительном варианте две первые воздухонаправляющие трубы 213 располагают симметрично относительно центральной оси камеры 21 кольцевого обтекателя, что позволяет постоянно контролировать рулевое управление судна на воздушной подушке.

Поворотный вал, приводящий во вращение отводной руль 212, располагается на первом воздуховыпускном отверстии 211, а первый двигатель 217 для приведения в движение указанного поворотного вала установлен на камере 21 кольцевого обтекателя, причем первый двигатель 217 изменяет угол отклонениям отводного руля 212 для управления направлением движения и скоростью судна на воздушной подушке. Первый двигатель 217 предпочтительно размещают на поворотном вале отводного руля для удобного управления вращением отводного руля. Первый двигатель 217 приводят в действие с помощью расположенного на корпусе 1 устройства управления 4, которое предпочтительно располагают в передней части корпуса 1, чтобы обеспечить хорошую видимость при дистанционном управлении направлением и скоростью движения судна на воздушной подушке.

Внутренняя полость камеры 21 кольцевого обтекателя выполнена конусообразной, ее внутренний диаметр постепенно уменьшается в направлении от входного отверстия камеры 21 кольцевого обтекателя к первому воздуховыпускному отверстию 211, причем конусообразная форма обеспечивает усиление тяги движения подаваемого из вентилятора воздушного потока за счет его предварительного сжатия в кольцевом обтекателе 21. Блок лопастей 22 приводится в движение вторым двигателем 218 с помощью ременной передачи, в этом случае второй двигатель 218 не блокирует воздушный поток из камерного вентилятора 2. Второй двигатель может быть расположен в нижней части камеры 21 кольцевого обтекателя.

Способ работы судна на воздушной подушке в процессе рулевого управления и движения вперед/назад заключается в следующем: второй двигатель 218 обеспечивает вращение блока лопастей 22, чтобы вытолкнуть предварительно сжатый в камере 21 кольцевого обтекателя поток воздуха через первое воздуховыпускное отверстие 211 и передать переднюю тягу к корпусу 1 судна, после чего запускают канальный вентилятор 2. Чтобы обеспечить продвижение судна на воздушной подушке на полной скорости, первый двигатель 217 обеспечивает вращение отводного руля в разные стороны при полностью открытом первом воздуховыпускном отверстии 211. Когда первый двигатель 217 управляет движением одного из отводных рулей 212, поворачивая его для закрытия первого воздуховыпускного отверстия 211, а второй, расположенный с другой стороны от центральной оси камеры 21 кольцевого обтекателя, отводной руль 212 поворачивается, чтобы перевести первое воздуховыпускное отверстие 211 в максимально открытое положение, часть воздушного потока с одной стороны камеры 21 кольцевого обтекателя, закрытой отводным рулем 212 канального вентилятора 2, выталкивается с другой ее стороны из первого воздуховыпускного отверстия 211.

Таким образом, осевое давление, отклоняющее судно на воздушной подушке от оси, будет находиться со стороны открытого отводного руля 212, обеспечивая векторную тягу, необходимую для рулевого управления судном на воздушной подушке. Когда правый отводной руль 212 закрыт, судно на воздушной подушке, начинающее движение или изменяющее направление движения, поворачивает направо и наоборот. Когда первый двигатель 217 управляет отводным рулем 212 полностью блокируя первое воздуховыпускное отверстие 211, воздушный поток, поступающий из канального вентилятора 2 через первую воздухонаправляющую трубу 213, выталкивается во второе воздуховыпускное отверстие 214, и в этот момент воздушный поток создает силу сопротивления движению судна на воздушной подушке вперед, после чего судно на воздушной подушке начинает торможение, остановку или обратный ход.

Описанный выше вариант осуществления движения предназначен для иллюстрации технических предложений и не ограничивают настоящее изобретение. Любые модификации или эквивалентные замены в рамках принципов, изложенных в настоящем документе, не должны выходить за пределы объема заявленного технического решения.

Изобретение относится к области судостроения, в частности к судну на воздушной подушке, содержащему корпус и расположенный на корпусе канальный вентилятор, причем канальный вентилятор представляет собой установленный в камере кольцевого обтекателя блок с лопастями, первое воздуховыпускное отверстие расположено с одной стороны камеры кольцевого обтекателя в хвостовой части корпуса судна, отводные рули, позволяющие перекрывать первое воздуховыпускное отверстие, установлены на кольцевом обтекателе, две первые воздухонаправляющие трубы соединены с внутренней полостью камеры кольцевого обтекателя и расположены по обе ее стороны, второе воздуховыпускное отверстие, направленное вовне канального вентилятора, расположено на первой воздухонаправляющей трубе, при этом второе и первое воздуховыпускные отверстия расположены противоположно друг другу или под углом в диапазоне от 0° до 90°. Судно на воздушной подушке имеет простую конструкцию и удобно в обслуживании, а благодаря наличию канального вентилятора в кольцевом обтекателе и отсутствию динамических помех судно перемещается более стабильно. 9 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Судно на воздушной подушке с осуществляющим управляющее движение канальным вентилятором, характеризующееся тем, что содержит корпус (1) и расположенный на корпусе (1) судна канальный вентилятор (2) в кольцевом обтекателе, где:

канальный вентилятор (2) представляет собой установленный в камере (21) кольцевого обтекателя блок лопастей (22),

в камере (21) кольцевого обтекателя со стороны хвостовой части корпуса (1) имеется первое воздуховыпускное отверстие (211),

на камере (21) кольцевого обтекателя установлен, по меньшей мере, один отводной руль (212), позволяющий перекрывать первое воздуховыпускное отверстие (211),

по обе стороны камеры (21) кольцевого обтекателя расположены две первые воздухонаправляющие трубы (213), соединенные с внутренней полостью камеры (21) кольцевого обтекателя,

на первой воздухонаправляющей трубе (213) имеется второе воздуховыпускное отверстие (214), направленное вовне канального вентилятора (2),

второе воздуховыпускное отверстие (214) и первое воздуховыпускное отверстие (211) имеют противоположные направления или расположены под углом более 0°.

2. Судно по п. 1, отличающееся тем, что:

в нижней части корпуса (1) расположен воздуховод для подачи воздуха на воздушную подушку (3),

в нижней части камеры (21) кольцевого обтекателя расположена соединенная с воздуховодом вторая воздухонаправляющая труба (215),

на входе второй воздухонаправляющей трубы (215) находится пластина (216), направляющая воздух из полости камеры (21) кольцевого обтекателя во вторую воздухонаправляющую трубу (215).

3. Судно по п. 2, отличающееся тем, что пластина (216) имеет дугообразную форму и часть, выгнутую в сторону входного отверстия второй воздухонаправляющей трубы (215).

4. Судно по п. 3, отличающееся тем, что площадь проекции пластины (216) для направления подачи воздуха в направлении входного отверстия второй воздухонаправляющей трубы (215) составляет 1/2-1/3 от площади указанного входного отверстия.

5. Судно по п. 1, отличающееся тем, что оснащено двумя отводными рулями (212), расположенными симметрично относительно центральной оси камеры (21) кольцевого обтекателя.

6. Судно по п. 1, отличающееся тем, что две первые воздухонаправляющие трубы (213) расположены симметрично относительно центральной оси камеры (21) кольцевого обтекателя.

7. Судно по п. 1, отличающееся тем, что поворотный вал, обеспечивающий вращение отводного руля (212), расположен на первом воздуховыпускном отверстии (211), а первый двигатель (217), предназначенный для приведения в движение поворотного вала, расположен на камере (21) кольцевого обтекателя.

8. Судно по п. 7, отличающееся тем, что первый двигатель (217), управляющий поворотным валом, приводится в действие с помощью управляющего устройства (4), расположенного в передней части корпуса (1).

9. Судно по п. 1, отличающееся тем, что полость камеры (21) кольцевого обтекателя выполнена конусообразной, ее внутренний диаметр постепенно уменьшается в направлении от входного отверстия камеры (21) кольцевого обтекателя к первому воздуховыпускному отверстию (211).

10. Судно по п. 1, отличающееся тем, что блок лопастей (22) приводится в действие с помощью второго двигателя (218), причем передача движения от второго двигателя (218) к блоку лопастей (218) осуществляется с помощью ременной передачи.