Подруливающее устройство судна Российский патент 2021 года по МПК B63H25/42 

Изобретение относится к судостроению, а именно к судовым устройствам.

На малых ходах рулевые устройства судов работают не эффективно, вследствие чего суда имеют низкую управляемость. Для повышения управляемости на малых ходах, например, на акваториях портов, в узкостях или ледовых каналах, суда снабжают подруливающими устройствами, которые способны создавать управляющее воздействие на судно, даже если оно не движется.

Известны подруливающие устройства тоннельного типа, расположенные обычно в носовой оконечности судна [1, 4]. Они представляют собой сквозной от борта до борта тоннель, расположенный ниже ватерлинии перпендикулярно диаметральной плоскости. Внутри него находится гребной винт, имеющий привод, управляемый из ходовой рубки. Выбрасываемая на правый или левый борт винтом струя воды создает упор, разворачивающий судно при расположении тоннеля в носовой оконечности, соответственно, влево или вправо.

Недостатком подруливающих устройств тоннельного типа является то, что выходные отверстия тоннеля на корпусе судна создают дополнительное сопротивление [2], достигающее 6% общего сопротивления движению, вследствие образования вихревых зон у кромок выходных отверстий. При движении судна с полной или эксплуатационной скоростью это приводит к ощутимому дополнительному расходу топлива, которое составляет одну из основных статей эксплуатационных расходов судна.

Известны подруливающие устройства, имеющие створки, закрывающие на переходах выходные отверстия тоннеля [3]. Недостатком подруливающих устройств с такими створками является то, что их приводы открытия - закрытия выходных отверстий находятся внутри тоннеля. Такая конструкция приводов открытия - закрытия створок создает дополнительное сопротивление движению потока воды в тоннеле, что ведет к снижению пропульсивных качеств подруливающего устройства и, соответственно, к снижению эффективности его работы, уменьшается величина создаваемого гребным винтом упора, расходуется дополнительная энергия, топливо.

Целью изобретения является устранение указанных недостатков тоннельных подруливающих устройств, а именно устранение причин снижения пропульсивных качеств подруливающего устройства, экономия за счет этого энергии, необходимой для создания им упора для разворота судна.

Техническим результатом разработанного решения является повышение маневренности судна и экономии топлива. Результат достигается изменением конструкции створок, их приводов на выходных отверстиях тоннеля подруливающего устройства.

Подруливающее устройство, чертеж, состоит из тоннеля 1, расположенного от борта до борта перпендикулярно диаметральной плоскости в подводной части корпуса 2 судна, гребного винта 3 в тоннеле 1 с приводом 4, который управляется с пульта в ходовой рубке. На выходных отверстиях 5 правого и левого борта тоннеля 1 установлены створки 6, которые разворачиваются в нижнем 7 и верхнем 8 подшипниках валами 9, соединенными с приводами 10.

Приводы 10 установлены на фундаментах 11 внутри корпуса 2 судна и также управляются с пульта в ходовой рубке. Уплотнительные сальники 12 на валах 9 в верхних подшипниках 8 препятствуют поступлению забортной воды внутрь корпуса 2. Отсутствие механизмов приводов открытия -закрытия створок в просвете тоннеля способствует высоким пропульсивным качествам устройства.

Поток забортной воды, обтекающий корпус 2 судна, не соприкасается с водой внутри тоннеля 1. Для предотвращения перетекания забортной воды на ходу внутрь тоннеля 1 по внутренним носовым кромкам створок 6 установлены уплотнительные сегменты 13 (узел В). Такие же сегменты 14 установлены по наружным кормовым кромкам створок 6 (узел Г). Носовые уплотнительные сегменты 13 установлены на внутренних сторонах створок 6, а кормовые уплотнительные сегменты 14 установлены на внешних сторонах створок 6. Закрытые створки 6 с сегментами 13 и 14 не допускают образование вихревых зон у кромок выходных отверстий 5 тоннеля 1, которые являются причиной возникновения дополнительного сопротивления движению судна.

Подруливающее устройство работает следующим образом. На переходах в походном положении, когда подруливающее устройство не используется, створки 6 находятся в положении А вгладь с обшивкой корпуса 2 судна. При необходимости повышения маневренности судна перед включением подруливающего устройства створки 6 переводятся в положение Б. С пульта в ходовой рубке приводами 10, валами 9 створки 6 разворачиваются в подшипниках 7, 8 из положения А в положение Б и становятся параллельно оси тоннеля 1 подруливающего устройства. Затем включается привод 4 гребного винта 3, который, выбрасывая на левый или правый борт струю воды из выходных отверстий 5 тоннеля 1, создает упор, поворачивающий судно. Перевод подруливающего устройства в походное положение производится в обратном порядке.

Литература

1. Судовые устройства: Справочник / Под ред. М.Н. Александрова. -Л.: Судостроение, 1987. - 656 с., ил.

2. Справочник по теории корабля: в трех томах. Том 1. Гидромеханика. Сопротивление движению судов. Судовые движители / Под ред. Я.И. Войткунского. - Л.: Судостроение, 1985. - 758 с., ил.

3. Патент TW 20101475 А, кл. В63Н 25/42 опубликован 16.04.2010 г.

4. http://www.sudostroenie.info>novosti/23165.html. Тоннельные подруливающие устройства.

Изобретение относится к подруливающим устройствам судов. Подруливающее устройство судна управляется из ходовой рубки и состоит из расположенного перпендикулярно диаметральной плоскости тоннеля, разворачивающихся в подшипниках вертикальными валами с приводами створок закрытия-открытия выходных отверстий тоннеля, гребного винта и его привода в тоннеле. На носовых и кормовых кромках разворачивающихся створок установлены уплотнительные сегменты, а приводы разворота створок расположены внутри корпуса судна вне просвета тоннеля. Достигается повышение маневренности судна. 1 ил.

Подруливающее устройство судна, управляемое из ходовой рубки и состоящее из расположенного перпендикулярно диаметральной плоскости тоннеля, разворачивающихся в подшипниках вертикальными валами с приводами створок закрытия-открытия выходных отверстий тоннеля, гребного винта и его привода в тоннеле, отличающееся тем, что на носовых и кормовых кромках разворачивающихся створок установлены уплотнительные сегменты, а приводы разворота створок расположены внутри корпуса судна вне просвета тоннеля.