УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕАЛИЗАЦИИ СПОСОБА ОБЕСПЕЧЕНИЯ ОРНИТОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ДВИЖЕНИЯ СКОРОСТНОГО СУДНА НА СЖАТОМ ПНЕВМОПОТОКЕ Российский патент 2024 года по МПК A01M29/00 

Изобретение относится к транспортным средствам на сжатом пневмопотоке высокой проходимости скоростных судов, в частности к конструкции устройств для защиты соосных импеллеров судов от попадания посторонних предметов.

Птицы, пролетающие в воздухе над водной поверхностью, ударяются о винты импеллеров, но и засасываются воздухом за счет работы соосного импеллера в движении на воде, на суше, на стоянках при работающем двигателя или гнездящиеся непосредственно в полости корпуса соосного импеллера при долгой стоянка судна, и представляют собой значительную опасность для судов данного класса. До настоящего времени актуальной остается проблема защиты соосных импеллеров судов на сжатом пневмопотоке, в частности от птиц и сведения к минимуму возможных повреждений.

На практике, в основном предусматривают распространение от защищаемых объектов, например, полей, садов, аэродромов, самолетов, автомобильных и железных дорог.

Отметим, например, обеспечение орнитологической безопасности полета летательных аппаратов, которые включают комплексную защиту из приборов направленного действия, реализующих акустический, динамический и визуальный методы отпугивания птиц, а также расположенных на борту летательного аппарата, электромагнитного поля и защиты воздухозаборника двигателя летательного аппарата от попадания в него птиц. При этом в качестве приборов направленного действия одновременно или в комбинации используют «звуковую пушку», пропановый отпугиватель птиц, лазерный отпугиватель, плазменно-лазерный источник громкого звука. Электромагнитное поле используют, создаваемое бортовой радиолокационной станцией переднего и бокового обзора, которая перемещается перед летательным аппаратом со скоростью его полета. Кроме того, известно, что в качестве защиты воздухозаборника могут использовать автоматически включающую защиту от столкновения в виде высокоэнергетического лазера или струи сжатого воздуха под давлением 100 МПа и более, в направлении, препятствующем попаданию птиц в воздухозаборник двигателя летательного аппарата, в результате чего происходит мгновение сгорание или изменения курса полета птицы в сторону от воздухозаборника и летательного аппарата за счет оказанного на них воздействия. Однако для судов на сжатом пневмопотоке на водной поверхности, в частности к конструкции для соосных импеллеров, от попадания посторонних предметов, в настоящее время известно, что подтверждает известное техническое решение устройство для отпугивания птиц (SU №17381976, А01М 29/00 от 07.06.1992). Применяют чучело хищной птицы, где имеет место пульт управления выполненный в виде пульта оператора с рукояткой управления перемещением и подачей звуковых сигналов, выход которого посредством блока формирования команд связан с передатчиком команд, а механизм перемещения выполнен в виде катамарана, в поплавках которого установлены блок управления, усилитель мощности, синтезатор, бок памяти, аккумулятор, электродвигатели, сообщенные с гребными винтами, при этом на корпусе расположен акустический излучатель, а блок управления выполнен в виде приемника, выходы которого посредством первого дешифратора связаны через сервоусилитель, сервопривод и контроллер с входами усилителя мощности, подключенного к акустическому излучателю, синтезатора, блока памяти и электропривода перемещения крыльев чучела птицы и, кроме того, посредством второго и третьего дешифраторов и соответствующих последовательно соединенных сервоусилителя, сервопривода и контроллера с соответствующим электродвигателем гребного винта, а также тем, что каждый из электродвигателей гребных винтов выполнен реверсивным.

Международная организация гражданской авиации ежегодно регистрирует порядка 5400 столкновений летательных аппаратов с птицами, при этом ущерб авиакомпаний, наносимый птицами в результате столкновений, достигает 1 млрд. долларов в год. При этом, по данным специализированного портала «Билетик аэро» в кабину самолета птицы врезаются в 12%, а в 45% попадают в двигатель, что может повлечь деформацию лопаток на различных ступенях компрессора с возможностью их разрушения, в результате чего двигатель выйдет из строя и даже может загореться.

Известно устройство для отпугивания птиц, содержащее генератор периодических посылок, генератор импульсов, первый делитель, дешифратор и последовательно соединенные сумматор, усилитель мощности и акустический преобразователь, устройство установлено на плавучее основание и снабжено тремя датчиками, расположенными под углом 120 градусов в плоскости параллельной плавучему основанию (Патент RU №1863455, А01М 29/00 от 16.01.2019).

Недостатком данного устройства является невозможность использовать данное устройство для скоростных судов на сжатом пневмопотоке на море, водоемах, на суше, суда которые работают за счет движителя в виде соосного импеллера, размещенного в закрытом корпусе судна спереди, использующих реактивную струю воздуха, направленную для пневмоканала в виде сжатого воздуха под днищем для создания подъемной и тяговой силы для перемещения на воде, по снегу и земле.

Как уже было отмечено выше, на сегодня актуальной остается проблема защиты именно, таких скоростных судов на сжатом пневмопотоке от попадания птиц и сведения к минимуму возможных повреждений лопастей (поломка) импеллера.

На практике применения отметим несколько известных методов отпугивания птиц в районе взлетно-посадочной полосы аэродромов или на автомобилях аэродромных служб.

Известен акустический метод отпугивания птиц. Одной из последних разработок в этой области является создание в Томском государственном университете систем управления в радиоэлектронике «звуковой пушки», в которой акустическое излучение генерируется в узкий спектр и устройство представляет собой не единичные рупорные громкоговорители, а антенную решетку, состоящую из множества отдельных излучающих элементов. Система обладает такими преимуществами, как больший радиус действия (не менее 100 м), высокий уровень сигнала, направленность воздействия, высокая морозостойкость (до минус 30°С) (https://tusur.ru/novosti-1-meroipriva/novosti/prosmotr/-effektivinodo-ofpugivaniva-ptits-aerodramrod).

При динамическом методе используются пропановые отпугиватели птиц, к которым подключен газовый баллон, газ из которого поступает в детонационную камеру и поджигается с помощью пьезоэлемента или электроподжига, после чего происходит взрыв. После детонации звук поступает в ствол отпугивателя и усиливается с помощью конусообразной формы ствола. В результате слышен хлопок громкостью от 119 до 124 децибел, распространяемый до 1000 м (http//kurbomsan.ru).

Применяется метод визуального отпугивания птиц на аэродромах с помощью, например, лазерного отпугивателя Avian Dissuader, который создает яркое световое пятно на поверхности сильно удаленной от источника излучения, которое воспринимается как нечто живое и вызывает у них испуг (на море приведен только один аналог для отпугивания птиц, см. SU №1738197 от 07.06.1992, других аналогов не, известно).

Предусмотрена специально разработанная оптическая система, которая обеспечивает расхождение узкого светового потока, создаваемого лазером и, сам луч, который также оказывает отпугивающее действие. Так в приборе модификации BDL-532SHO выходная мощность составляет 75 мВт, длина волны лазера-532 нм (цвет - зеленый), эффективная рабочая дистанция днем - до 500 м, а ночью - до 4000 м (http://otpugivatelt.ru/catalog/laser-eguiprent/93-lazernyi-0fpueivatel-pits-dissuader). Визуальное отпугивание птиц осуществляется и самим самолетом путем включения посадочных и проблесковых огней. Предпринимаются попытки сконструировать устройство, расположенное на борту самолета, которое с помощью лазерного пучка может создавать в пространстве светящуюся фигуру в виде синусоиды на площади около 1 га, образованную точечными световыми сигналами и перемещающуюся впереди самолета (А.И. Рогачев, A.M. Лебедев. Орнитологическое обеспечение безопасности полетов. 1984).

Общим недостатком всех применяемых методов обеспечения орнитологической безопасности аэродромов с использованием отпугивания птиц наземного базирования (сюда можно отнести поверхность волнения моря и водоемов для движения скоростного судна на сжатом пневмопотоке в движении по волнам), является ограниченная область эффективного воздействия, что может, в определенной степени, обеспечивать при взлете и посадке летательного аппарата (что-то это связано и в использовании судов в движении на воде), риск столкновение летательного аппарата с птицами на высоте полета 401-1000 м составляет 12,7%, 1001-2000 м - 7,5%, 2001-5000 м - 5,2% и выше 5000 м - 0,8% (Колесниченко Ю.М. Орнитологическая безопасность полетов: проблемы и пути решения. Проблемы безопасности полетов (Журнал). Москва. ВТНТТИ, №12, с. 26-34).Отсюда также следует, что на море, особенно на волнении, на водоемах и т.п. пока не известны аналоги источников, связанные столкновения птиц, как, например, использование скоростных судов, работающих на сжатом пневмопотоке, в которых использованы соосные импеллеры (или большие устройства вентиляторы на судах сверху сзади на корме).

При этом следует принять во внимание то, что не на всех аэродромах применяется комплексная защита от столкновения с птицами с использованием современного высокотехнологичного оборудования, поскольку установлено, что использование только одного из известных методов отпугивания птиц не приводит к желаемому результату, потому что вызывает привыкание птиц. Нельзя исключить вариант, что по техническим причинам имеющееся оборудование аэродрома (тем более на судах) может кратковременно выйти из строя и не обеспечить безопасность взлета и посадки летательного аппарата, а если это связано с водной поверхностью, то здесь возникают более возможная опасность чаще, чем на суше, и не обеспечит безопасность аппарата в конкретном интервале времени. Если говорить о самолете, то использование визуального метода отпугивания птиц с применением лазерного оборудования, размещенного на борту самолета, не обеспечивает безопасности полета в силу ограниченной области применения, поскольку отсутствует комплексное воздействие на птиц и лазерный луч может эффективно воздействовать на птиц только в ночное время.

В случае если птица, несмотря на действующую систему отпугивания, приблизилась к воздухозаборнику двигателя летательного аппарата, и как это видно для скоростных судов, то для исключения попадания птицы в корпус соосного импеллера используют механическую защиту корпуса с лопастями от попадания посторонних предметов и птиц с помощью установки перед воздухозаборником защитную решетку (Патент №2720381, B60V 3/06 от 29.04.2020).

Следует дополнительно также к известным аналогам акустического метода отпугивания птиц, привести механическую защиту от посторонних предметов и птиц. «Устройство защиты газотурбинного двигателя самолета от посторонних предметов и птиц» (Патент RU №80431, B64D 33/02, F02C 7/055 от 10.02.2009), содержит составленный из двух частей сетчатый экран с перекрытием контура воздушного канала перед воздухозаборником и два диаметрально расположенных и закрепленных на воздухозаборнике кронштейна. Внутренний контур обода первой части сетчатого экрана совпадает с наружным контуром обода второй части. Обе части сетчатого экрана посажены в месте их разделения на общую с кронштейнами на ось с возможностью синхронного поворота обеих частей сетчатого экрана перед воздухозаборником в горизонтальное положение. Одновременно с поворотом производится укладка второй части сетчатого экрана внутри первой. Сетка в сетчатом экране образована из нитей с прочностью на разрыв не менее 230-270 сН/текс.

Недостаток данной конструкции является большая вероятность забивания решетки частями попавших в них предметов, например птиц и тем самым перекрытие доступа и уменьшение подачи в двигатель воздуха, вплоть до критических величин. Таким образом, на сегодняшний день, авиация практически на 100% состоит из машин, которые используют газотурбинный тип силовой установки. Иначе говоря - газотурбинные двигатели. Источник: http://avia.pro/blog/gazoturbinny-dvigatel-foto-stroenie-harakteristiki. Птицы летят на фронтальную плоскость воздухозаборника и попадают на защитный экран из роликов свободного вращения. Рама с роликами свободного вращения установлена под углом 45°±15°. Каждая птица, имея опорой как минимум два ролика, одновременно прокатывается по защитному экрану и невредима, немного отклонившись от своего курса, летит дальше. Если рассматривать стреловидную форму, то «Защитный блок» является значительным по длине, и птица, попадая на «Защитный блок» катится по всей длине, а значит больше шансов не попасть в двигатель (скорость самолетов на много превышает по сравнению со скоростью быстроходных судов, соответственно это вызывает и другие требования к судну на поверхности волновой воды). Отсюда для применения таких защитных устройств, создает дополнительное сопротивление и снижает давление воздуха в воздухозаборник с винтами в самолете, т.е. это можно отнести и к работе винтов соосного импеллера для судов на сжатом пневмопотоке., хотя по конструкции они между собой отличаются.

Известны конструкции защитных устройств воздухозаборников силовых установок, в которых сетки закреплены на нескольких сегментах круга (см. патенты США №№2695074, 2623610, 2618358, 2704136, 2747685, 2704136, 2835342, 2812036. Сегменты подобны лепесткам и перемещаются между выпущенными или убранным положениями исполнительными механизмами. В выпущенном положении сегменты стыкуются и перекрывают поток воздуха, в убранном положении примыкают к обшивке канала воздухозаборника. Однако эти конструкции содержат большое количество сегментов, что ведет к усложнению в целом конструкции. Кроме того, известно убирающее защитное устройство для воздухозаборников газотурбинных двигателей, описанное в патенте США №2944631. Оно может быть применено для воздухозаборника как круглой, так и другой формы, например эллиптической или прямоугольной. Защитное устройство содержит две секции, каждая из которых установлена поворачиваемой относительно оси, расположенной поперек канала воздухозаборника, так что в выпущенном положении секции перекрывают весь канал, передние края секций смыкаются между собой, другие края секций смыкаются со стенками канала воздухозаборника. Секции имеют каркас, который поддерживает сетки, предназначенные для улавливания грязи и посторонних предметов. В убранном положении секции располагаются вне проходного потока, позволяя воздуху беспрепятственно проходить в силовую установку, поэтому форма секций соответствует форме стенок канала воздухозаборника так, что они образуют фрагменты стенки канала. Оси, на которых установлены секции, могут быть параллельны или даже совпадать, но здесь они установлены на общей оси, расположенной в центре канала поперек его, и передние края секций смыкаются в плоскости, содержащей указанную ось. При этом секции связаны кинематически посредством кулисного механизма и поворачиваются силовым приводом (гидроцилиндром), приваренным к краю одно из секций. Однако в целом конструкция этого устройства конструктивно громоздка и сложна, и неприменима для судов на сжатом пневмопотоке в движении на воде. Конструкция не позволяет снять для ремонта только одну секцию, не нарушая установку другой, кулисный механизм синхронизации поворота секций имеет большие потери на трение и тягами связан с каркасом секций, которые от этого испытывают дополнительную нагрузку.

Известен способ обеспечения орнитологической безопасности аэропорта (Патент RU №2426310, А01М 29/10, А01М 29/24 от 20.08.2011), который включает комплексное воздействие на птиц электромагнитными колебаниями в частотном диапазоне от дециметрового до оптического. Электромагнитные колебания дециметрового диапазона вырабатываются с помощью генератора электромагнитных колебаний, работающего в режиме модулировочной широкополосной или шумовой генерации. Воздействие электромагнитными колебаниями в оптическом диапазоне осуществляют путем комбинации когерентных монохроматическими колебаний лазерных источников. В стационарных установках, расположенных по периметру взлетно-посадочной полосы, использована система с СВЧ генератором, работающим в дециметровом диапазоне. При использовании импульсного генератора в дециметровом диапазоне мощностью, равной примерно 2 кВт, дальность эффективного воздействия составляет примерно 1000 м, если использовать сфокусированный электромагнитный луч с пятном на приемной стороне, равным примерно 2,2 м.

Недостатком известных комплексных методов, которые можно использовать для отпугивания птиц, является их наземное базирование, что не позволяет обеспечить орнитологическую безопасность, в частности это можно отнести к предложенному скоростному движущемуся судну на сжатом пневмопотоке по волнам или по пересеченной местности на суше, сложность применения.

Следует также отметить пример, что попадание в «самозащищенный» двигатель птицы массой 5...8 кг при скорости самолета 300 км/час вызовет удар по вращающемуся рабочему колесу аэробуса самолета, сравнимый с ударом молота.

Существует это также и для судна на сжатом пневмопотоке, хотя его скорость намного меньше в движении на волновой воде или по пересеченной рельефом местности на суше, где он должен быть защищен от попадания посторонних предметов или птиц, решеткой.

Известно судно на сжатом пневмопотоке, содержащее корпус с движительной установкой, создающей давление воздуха под днищем судна, днище выполнено под углом, причем днище оборудовано боковыми скегами, оборудовано, внутри продольными напорными каналами, выполненными в виде полых сквозных труб из легкого алюминиевого сплава. При этом оно содержит нагревательное приспособление, встроенное в закрытый корпус перед струенаправляющей движительной установкой в виде соосного импеллера, соединенного с двигателем внутреннего сгорания, при этом винты соосного импеллера выполнены левого и правого вращения и углы атаки лопастей равны и противоположного знака, причем струя, выходящая газового потока из открытого пнемоканала, направлена в стороны кормы и далее в атмосферу (Патент RU№2720381, B60V 3/06 от 29.04.2020). Вращательный момент винтов соосного импеллера зависит от скорости вращения, углов установки и атаки лопастей, а также расстояния между двумя закрепленными винтами соосного импеллера. Оно имеет воздухозаборник корпуса, в котором закреплен соосный импеллер с контуром воздушного канала, переходящего в сопло в сторону днища корпуса судна.

Конструкция такого устройства защиты имеет следующие недостатки:

- она имеет нагревательные элементы, которые встроены в радиально расположенные пластины в виде, стержней сетки в сторону импеллера, однако это усложняет конструкцию;

- вход атмосферного воздуха всасывается через пластины с нагревательным приспособлением, которое размещается в насадке и присоединяется к корпусу, и, пластины, выполняющие роль стержней сетки, плоской несколько уменьшают поступление воздуха в сторону соосного импеллера, особенно когда движитель работает на полную мощность;

- механизм устройства содержит несколько взаимосвязанных элементов, что делает не достаточно надежным его, чтобы иметь возможность использовать для отпугивания птиц при движении судна на воде или на суше, т.е. обеспечить орнитологическую безопасность движения скоростного судна на сжатом пневмопотоке;

- при попадании крупной птицы ее фрагменты попадут на каркасы пластин перед воздухозаборником, что может вызвать резкое сокращение потока воздуха в сторону сопла и далее под днище корпуса, а значит, и снизит скорость движения судна при недостаточном поступлении воздуха до малого значения.

Однако одним из его серьезных недостатков является то, что не предусматривает устройства для отпугивания птиц способного формировать комплексное воздействие на птиц и лазерный луч для эффективного воздействия на птиц, кроме использования простой механической защиту соосного импеллера (винтов).

Задачей настоящего изобретения является увеличение надежности функционирования защитного устройства и повышение эксплуатационной технологичности защитного устройства, в частности устранения проблем, связанных с защитой при столкновении с птицами или с посторонними предметами в комплексе, с возможностью и отпугивания птиц перед судном на сжатом пневмопотоке с работающим соосным импеллером, который связан с двигателем внутреннего сгорания при упрощении его эксплуатации и обслуживания в целом.

Поставленная задача решается тем, что устройство для обеспечения орнитологической безопасности скоростного судна на сжатом пневмопотоке, характеризующееся тем, что на наружной поверхности судна по контуру корпуса, внутри которого размещен соосный импеллер, закрепляют удлиненный в продольном сечении сетчатый экран в форме овала в поперечном сечении, с помощью механического крепежа, выше над креплением сетчатого экрана закреплена рама в виде кольцевого обода с помощью механического крепежа, к раме закреплена верховая пустотелая кольцевая полиэтиленовая трубка с радиальными отверстиями сбоку стенки трубки, отверстия которой направлены в сторону удлинения над поверхностью сетчатого экрана, не касаясь его поверхности в продольном сечении сетчатого экрана, кольцевая пустотелая полиэтиленовая трубка содержит насадки инжектируемой среды в виде корпуса оптических головок, включающих источник лазерного излучения, при этом в корпусе оптической головки установлены линза для фокусировки лазерного излучения устройство разделения лазерного излучения и устройство сведения лазерных пучков, а устройство разделения лазерного излучения выполнено в виде медной призмы, имеющей отражающие поверхности, которые установлены так, что обеспечивают разделение входного лазерного излучения от лазера на два противоположно направленных лазерных пучка, а устройство сведения содержит два зеркала, которые направляют противоположно направленные лазерные пучки в зону выхода сжатого воздуха из медной призмы в сторону эжектируемого отверстия оптической головки.

Кроме того, медная призма с каналами установлена и расположенная на оптическом пути лазерного луча, который многократно отражается между парой зеркал, имеет возможность перемещения в направлении, перпендикулярной оси линзы для фокусирования.

Кроме того, верховая пустотелая полиэтиленовая трубка соединена гибкой трубкой воздуховода в виде шланга, с воздушным трубопроводом с краном, связанным с полостью сопла с давлением воздуха соосного импеллера, обеспечивающим подачу сжатого воздуха по команде с пульта управления экипажа.

Кроме того, медная призма в поперечном сечении имеет треугольник или квадрат.

Кроме того, удлиненный в продольном направлении сетчатый экран и выполненный в поперечном сечении в форме овала, служит защитой для орнитологической безопасности, в том числе птицы.

Кроме того, упомянутые устройства в виде оптических головок, закрепленные к радиальным отверстиям пустотелой кольцевой трубки сверху над сетчатым экраном, конструктивно могут адаптироваться углом наклона оптических головок автоматически управлением защиты в сторону эжектируемого сопла.

Заявителем не выявлены технические решения, тождественные заявляемому изобретению, что позволяет сделать вывод о его соответствии критерию «новизна».

Следовательно, существует потребность в компактной и недорогой технологии, которая увеличивает число отражений лазерного луча, не требуя специально установки компрессора подачи сжатого воздуха и его нагрева вокруг зеркалов.

Настоящее изобретение было сделано для решения вышеупомянутых задач, и цель настоящего изобретения отмечена выше, которая состояла также в том, чтобы предложить оптическую многоходовое разделение входного лазерного излучения на несколько пучков и возможность регулирования мощности и направления разделенных лазерных пучков в атмосферу.

Средства длярешения проблемы включали в себя создание оптического отражения лазерного луча, включающего в себя оптические головки по кругу пустотелой замкнутой трубки, в которую сжатый воздух из сопла соосного импеллера (газа), головка, которая включает в себя установленную линзу фокусировки лазерного излучения от лазера и устройства разделения лазерного излучения и устройство сведения лазерных пучков над закрепленным удлиненным сетчатым экраном в форме овала в поперечном сечении. При этом отражающие поверхности внутри головки установлены таким образом, отражающими поверхностями оптических головок, так чтобы обеспечивать разделение входного лазерного излучения от лазера на два противоположно направленных лазерных пучка. Функции отраженных поверхностей состоит в разделении входного излучения от лазера на два пучка, направленных в противоположные стороны. Если исходит из теории, то критический угол рассчитывают по следующей формуле: n₁ - показатель преломления отражающей поверхности от лазера в зону выхода наружу фокальных пятен, n₂ - преломления воздуха (газа), а угол θ_c=sin^-1n₂/n₁. Посредством расположения двух зеркал под наклоном, точечный рисунок пятна лазерного луча на медной призмы приобретает особую свою форму, с использованием всех отражающих поверхностей (здесь не раскрывается вся теория, на которую автор не заявляет на новизну, что относиться к оптической функции изучения известной в литературе). Все это связано только с поступлением холодного воздуха и его нагревом до заданных значений температур. Кроме того, источник лазерного излучение расположен вне самой полости оптической головки. Следует только отметить, что введение лазерного луча в оптическую головку в соответствии с настоящим изобретением не ограничен способом прохождения лазерного луча через входное отверстие, выполненное в головке с зеркалами, расположенными против друг друга, могут быть и другие варианты, которые здесь не рассматриваются, главное то, что он может, выходит в предусмотренное отверстий наружу в атмосферу для отраженного лазерного луча (для этого проводят достаточно большие эксперименты, определяют его угол выхода через отверстие, связанное с поверхностью установленных зеркал и т.п.).

В общем случае обеспечения безопасности движения судна, когда впереди его на корпусе, в котором расположен соосный импеллер, расположены приборы направленного действия, описанные выше, реализующие лазерное излучение на несколько пучков и возможность регулирование мощности и направления разделенных лазерных пучков со смешением и нагревом сжатого потока воздуха, получаемого из закрытого сопла соосного импеллера, т.е. в виде сжатых горизонтально направленных импульсов, формируется комплексная защита от столкновения с птицами, которая перемещается перед судном, работающим на сжатом пневмопотоке со скоростью на воде или на суше, на расстоянии, достаточным для отпугивания птиц и изменения курса их полета в сторону от носовой части судна, с учетом наличия защиты заградительного удлиненного сетчатого экрана выполненного в поперечном сечении в форме овала для уменьшения сопротивления воздушному потоку (всасывающему), при котором отсутствует возможность в целом, попадания птиц на сетчатый экран (заградительный), далее поступление потока в воздухозаборник (корпус соосного импеллера). Следует отметить, что такая форма овала в целом, также обеспечивает наибольший расход воздуха по сравнению с прямой в вертикальной плоскости к оси импеллера прямой вертикальной сетки, соответственно рабочему режиму работы винтов соосного импеллера, при этом движение судно продолжается эксплуатироваться надежно. Кроме того, площадь окон в сетке может составить в свету 25 мм. Сетка изготовлена перекрестным плетением нитей и натянута на обод (к раме), наружный диаметр которой соответствует наружному диаметру корпуса, в котором размещен соосный импеллер. Нить пропущена в отверстие и натянута. Все это осуществляется в автоматическом режиме в работе соосного импеллера связанного с двигателем внутреннего сгорания на судне, где винты соосного импеллера находятся внутри корпуса, закрепленного в передней (носовой) части судна.

Цель работы также состояла, чтобы вывести элементы защиты вне канала воздухозаборника с наружи, и не мешать винтам вращения с возможностью безопасности и установку заградительной сетки, закрепленную снаружи к ободу с верховой пустотелой кольцевой полиэтиленовой трубки, которая связана через трубопровод с краном с полостью закрытого соосного импеллера и с возможностью подачи сжатого воздуха из закрытого напорного сопла в сторону соединения с оптической головкой лазерного излучения, внутри которой размещена медная призма с отверстиями для прохода через нее и нагрева затем воздуха в движении. В целом устройство обеспечивает комплексную защиту воздухозаборника в виде корпуса, в котором расположен соосный импеллер, состоящий из двух винтов, а значит, отсутствует столкновение с птицами спереди судна. Для выполнения мощности зондирующего сигнала, увеличения чувствительности и дальности действия излучения вместе с сжатым нагретым воздухом (газом), применяют технику сжатия импульсов, проходящих через узкое сопло в виде эжектирующего насадка (оптическая головка), т.е. эжектируемой среды корпуса оптической головки, которые по кругу корпуса соосного импеллера с наружи излучают длинный широкополостной в сумме сигнал с частотой модуляции внутри выхода пучка лазерного излучения в атмосферу, создается пронзительный звук (свист), выходящий из узкого отверстия (сопла) и шум самого непосредственно присутствующего соосного импеллера дополнительно позволяет обеспечить орнитологическую безопасность движения судна по волновой воде или со сложным рельефом местности на суше. При этом возможно создать в корпусе оптической головки со всеми ее элементами внутри корпуса переднего обзора судна, размеры длины луча со сжатой струей нагретого воздуха, и позволяет обеспечить расстояние в несколько сот метров, и наиболее эффективное защитное комплексное лазерное поле, сформулированное впереди судна, работающего на сжатом пневмопотоке, которое имеет возможность, излучающим сверхчастотную энергию комплексом с множества закрепленных по кругу корпуса с наружи оптических головок от наличия пустотелой закрепленной полиэтиленовой трубки, которая связана через воздушную трубку с регулирующим краном, далее с полостью закрытого напорного сопла соосного импеллера, обеспечивающего подачу сжатого воздуха по команде с пульта управления экипажа. Автоматически включается источник лазерного излучения в виде потока энергии за счет применения, например, системы регулирования оптическими головками устройств в виде приемников GPS для определения синхронизации времени (не показано). Принцип работы данной системы заключается в том, что она содержит блок управления приемника и связи датчика излучения лазера, а также система может быть снабжена управлением через интерфейс. Соответствующий сигнал может передаваться через котроллер, зная время для конкретного места в движении судна, автоматика данного модуля подберет наиболее оптимальный режим работы устройства.

Предлагаемая совокупность признаков сообщает заявленному устройству новые свойства, позволяющие решить поставленную задачу.

Таким образом, по команде с пульта управления экипажа автоматика включает и источник лазерного излучения в виде потока энергии в направлении, препятствующего попаданию птицы не только на обтекаемую формы сетки, но и в воздухозаборник с винтами соосного импеллера, происходит сильный нагрев тела птицы или сгорания возможного или изменения курса полета птицы или отклонение другого постороннего предмета в сторону от воздухозаборника спереди носовой части судна. При этом дополнительно нагретая струя газа, поступающего вначале холодного потока воздуха из закрытого сопла соосного импеллера, имеет достаточно большое давление (МПа), при этом скорость вращения применения автора изобретения винтов, может достигать до 6000 об/мин, т.е. от мощности двигателя внутреннего сгорания, связанного с осью обоих винтов вращения, соответственно давление воздуха в сопле корпуса может быть достаточно высоким для забора затем в сторону размещения кольцевой пустотелой трубки, закрепленной сверху корпуса, а также этот сжатый воздух поступает затем в полость оптических головок по замкнутому кругу корпуса соосного импеллера. Современное оборудование в данной области может обеспечить управление разными размерами, мощностью пятна нагрева и его положением относительно оси подачи воздуха в широком диапазоне и сопутствующий нагрев холодного сжатого воздуха до горячего нагрева струи потока, направленного под давлением через узкое отверстие в атмосферу (газовый лазер).

Как отмечено в патенте для отпугивания птиц с территории аэродромов (US 6250255). Воздействие на птиц осуществляют с помощью микроволнового излучения в полосе частот 0,9-4,0 ГГц. Установлено, что микроволновое излучение данного диапазона оказывает эффективное воздействие на слуховой аппарат птиц, имеет свойство проникновения в ткани мозга птиц и их разогревания. В этом случае отпугивающий эффект является следствием термоупругих волн, возникающих в мозговых тканях птиц, которые оказывают сильное воздействие на механорецепторы волосковых ячеек, что в свою очередь, вызывает устойчивое головокружение, потерю ориентации птиц. Таким образом, лазерное излучение - это воздействие, связанное с фиксированной длины волны, значение которой определяется физическими константами используемой лазерной среды. Комбинация нескольких лазеров с разными длинами волн для усиления воздействия их (необходимо при этом выполнить круг по периметру корпуса судна, что бы сохранить принципиально фиксированные длин волн воздействия для высокой эффективности такого воздействия). Сам один лазер излучением характеризуется весьма малым углом расходимости. Отсюда, автор изобретения предлагает применить кольцевую пустотелую полиэтиленовую трубку, закрепленную с внешней стороны корпуса соосного импеллера, при этом также спереди закрытого сеткой удлиненной в продольном сечении в форме овала поперечного сечения, что позволит также охватить ее поверхность по длине вперед по величине расходимости пучка излучения нескольких лазеров совместно, и точность наведения. Зона облучения и давление теплого воздуха даже на дальности 100 м, для круга корпуса судна 1 м, уже может накрыть стаю на такой дальности, что упрощает как устройство, так и способ его реализации.

В предложенном решении круговая сверху пустотелая воздушная трубка на корпусе, охватывающего соосный импеллер, имеет множество оптических головок виде насадок, возможность автоматически управлять их положением (здесь перед автором не стоит задача раскрывать всю комбинированную блок-схему установки на примере оптической головки лазерного излучателя - эти схемы известны, которые включают не менее десяти названий источников блок-схемы), т.е. могут быть использованы генераторы, контроллеры, управляемые компьютером, позволяющие менять ориентацию насадок -важен сам комбинированный источник излучения. Таким образом, лучи пятна могут расходиться или сужаться при управлении с пульта управления экипажа оптическими головками, выполненных в виде эжектирующих насадков, это похожее что-то на световой коридор с круговой формы в поперечнике на достаточно большой длине, не менее 50 м спереди судна в движении (это связано с тем, что скоростное судно имеет намного меньшую скорость, по сравнению с самолетом по конструктивным параметрам и его формой), где луч лазерновоздушного фиксируется внутри корпуса оптической головки, многократно преломляется, оптические головки, которые закреплены по периметру внешнего корпуса полиэтиленовой пустотелой трубки и над защитным экраном в виде заградительной сетки определенной формы, трубка, которая имеет радиальные отверстия с возможностью подачи сжатого воздушного потока во внутрь оптической головки, внутри которой имеет место медной призмы, последняя может иметь в сечение треугольник или квадрат с сопутствующим подогрева до образования горячего газа, и выход пучка лазерного излучения, возможность регулирования мощности и направления, разделенных в начале лазерных пучков в сторону отверстия выхода в атмосферу -светового коридора (газа) спереди судна.

Сущность изобретения поясняется нижеследующим описанием и чертежами, где:

на фиг. 1 изображено устройство для реализации способа обеспечения для защиты судна, вид сверху с вырезом в верхней части корпуса судна на сжатом пневмопотоке;

на фиг. 2 изображен вид конструкции выполнения воздушного трубопровода, связанного с соплом соосного импеллера и подачи воздуха в сторону верховой пустотелой полиэтиленовой трубки;

на фиг. 3 изображен импеллер с закрытым соплом, вид сверху;

на фиг. 4 изображена конструкция оптической головки устройства лазерного излучения (увеличенный размер для наглядности);

на фиг. 5 изображена конструкция сетчатого экрана в форме овала в поперечном сечении с верховой полиэтиленовой пустотелой трубки, вид сверху (без устройства соосного импеллера).

Скоростное судно на сжатом пневмопотоке, в котором используется комплексная защита от столкновения с птицами с использованием оборудования, размещенного на корпусе с воздухозаборником с набегающим (всасывающим) потоком воздуха, с забором двумя вращающимися винтами соосного импеллера, подачи в закрытое сопло, судно затем разгоняется в движении при выходе сжатого воздуха в сторону кормы. Устройство содержит корпус 1 судна, соосный импеллер, который вращается с помощью привода от двигателя внутреннего сгорания 3, расположенного за пределами соосного импеллера, включает в себя основной воздушный винт 2 и дополнительный винт 4, расположенными в специальной нише носовой части судна, движение воздуха происходит в закрытом пространстве корпуса 5, и сам двигатель внутреннего сгорания расположен на палубе судна.

В зоне нагнетания соосного импеллера 2 монтируют и закрепляют над корпусом от воздухозаборника корпуса 5, удлиненный в продольном сечении сетчатый экран 6 в форме овала в поперечном сечении, наружный контур которого соответствует сверху контуру корпуса 5 с помощью механического крепежа (не показан). Сетчатый экран с его формой выполнения, уменьшает сопротивление воздушному потоку для всасывания соосным импеллером 2 атмосферного воздуха. Строение сетки образует ячейки отверстий размером 25 мм в свету. Сетчатый экран является съемным или с возможностью поворота с помощью гидроцилиндра (не показан) в нише воздухозаборника, и закрывается в виде единой обтекаемой, возможно с крышкой с внешней стороны.

Соосный импеллер с винтами 2 и 4 размещен внутри корпуса 5, где движение происходит в закрытой полости с большим давлением в сторону выхода под днище судна, огражденными боковыми скегами (не показано). Конструкция соосного импеллера создает сжатый воздушный поток в закрытом сопле 7, связанного с закрепленным внутри с напорным (воздушным) трубопроводом 8 с регулирующим краном 9, выходной, конец которого соединен с гибкой трубкой 10 в виде шланга.

Воздухозаборник выполненный с всасывающим устройством, в качестве которого использован соосный импеллер 2 с выпрямляющими лопастями винта 4 с закрытым соплом 5, работающий от двигателя внутреннего сгорания 3, спереди закрыт удлиненным сетчатым экраном 6 в форма овала в поперечном сечении, что предотвращает также попадание птиц и посторонних предметов.

На передней части корпуса 5 по внешнему периметру его закреплена рама 11 в виде кольцевого обода с помощью механического крепежа (не показано) выше над креплением сетчатого экрана 6 перед воздухозаборником. К раме 11 закреплена верховая пустотелая кольцевая полиэтиленовая трубка 12 с радиальными отверстиями 13 сбоку стенки трубки 12, отверстия которой направлены в сторону удлинения над поверхностью сетчатого экрана 6, не касаясь его поверхности в продольном сечении сетчатого экрана 6 в форме овала в поперечном сечении.

Кольцевая пустотелая полиэтиленовая трубка 12 с отверстиями 13 по замкнутому кругу корпуса 5 содержит насадки инжектируемой среды в виде корпуса оптических головок 14 (на чертеже показано в увеличенном размере), включающих источник 15 лазерного излучения (например, твердотелый или газовый лазер). В корпусе оптической головки 14 установлены линза 16 для фокусировки лазерного излучения от лазера 15, устройство разделения лазерного излучения и устройство сведения лазерных пучков.

Устройство разделения лазерного излучения выполнено в виде медной призмы 17, имеющей отражающие поверхности 18 и 19. Отражающие поверхности 18 и 19 установлены так, что обеспечивают разделение входного лазерного излучения от лазера 15 на два противоположно направленных лазерных пучка. Функция отражающих поверхностей 18 и 19 состоит в разделении входного излучения от лазера 15 на два пучка, направленных в противоположные стороны. Близкие величины расходимости разделенных пучков позволяют получить в фокальной плоскости линзы 16 возле выхода сжатого потока из медной призмы 17 такие же близкие размеры фокальных пятен лазерного излучения.

Устройство сведения содержит два зеркала 20 и 21, которые направляют противоположно направленные лазерные пучки в зону выхода сжатого потока (газа) из медной призмы 17 в сторону эжектируемого отверстия 22 оптической головки 14 в атмосферу комплексной защиты скоростного судна на сжатом пневмопотоке от столкновения с птицами, летающими над водой или при движении судна на суше по пересеченному рельефу, основанные на применении выхода горячего потока газа с высокоэнергетическим лазером.

Зеркала 20 и 21 выполнены с возможностью поворота независимо друг от друга. Кроме этого, может быть установлен блок управления, который содержит в своем составе датчик варьирования мощности излучения с индивидуальным интерфейсом (не показано для упрощения) беспроводной возможной связи для точного регулирования потока лазерного излучения с приемником GPS (не показано). Одним из конструктивных вариантом реализации этой функции является установка зеркал 20 и 21 на шаровые шарниры, а в качестве привода поворота могут использоваться линейные пьезодвигатели, сообщающие зеркала 20 и 21 угловое перемещение непосредственно через систему рычагов (не показано). Диапазон угловых перемещений зеркал 20 и 21 должен быть достаточен, чтобы обеспечить пересечение разделенных пучков 23 и 24 в области выходного отверстия 22, т.е. нагрев холодного воздуха раньше, чем он выйдет в атмосферу вместе с лазерным излучением в виде расходящихся лучей, образуя перед судном лазерновоздушный коридор заданной регулируемой формы в поперечнике кольцевой пустотелой полиэтиленовой трубки 12 с регулированием наклона устройства корпуса оптической головки (наличие датчиков указанных насадков для управления через интерфейс - не показано, так как это самостоятельное решение и подробно не приводится блок-схема управления), т.е. алгоритмы управления мощностью и направлением излучения. Одним из способов обеспечения орнитологической безопасности аэропорта приведен в известном аналоге (Патент RU №2426310 от 20.08.2011) для стационарных установок, расположенных по периметру взлетно-посадочной полосы, использована передающая система, содержащая лазерный источник электромагнитных колебаний в комбинации с СВЧ генератором, работающим в дециметровом диапазоне. В нем использован установка лазерного излучения с длиной волны 530-630 нм и мощностью, равной примерно 500 мВт, в комбинации с СВЧ генератором, работающим в дециметровом диапазоне, мощностью, равной примерно 2 кВт. При мощности передатчика, равной примерно 450 Вт, пятно размером 2×2 м с плотностью мощности 2 мВт/см² можно обеспечить на расстоянии примерно 50 м (это определяется расчетами).

В предложенном случае медная призма 17 может иметь в сечении треугольник или квадрат. Медная призма 17 имеет внутренние каналы 25 и 26 для прохождения через них холодного сжатого потока при выходе из кольцевой трубки 12, связанной с закрытым напорным соплом 7 сжатого воздуха от соосного импеллера с винтами 2 и 4.

Медная призма 17 установлена с возможностью перемещения в направлении, перпендикулярном оптической оси 27 линзы 15. Это позволяет изменять мощность лазерного излучения, падающего на отражающие поверхности 18 и 19, и, соответственно, управлять мощностью выходных пучков 23 и 24.

Медная призма 17 может быть выполнена составной, по меньшей мере, из одного или нескольких соприкасающимися поверхностями призм, при этом отражающие поверхности 18 и 19 также выполнены составными из одной или нескольких, плоских прямоугольных отражающих поверхностей, с возможностью расположения, при небольшом угловом смещении призм в плоскости боковых поверхностей, под небольшим углом друг к другу. Это позволяет разделить входное излучение на несколько пучков и получить несколько фокальных пятен на/или возле выхода холодного воздуха с последующем его нагрева до горячего газа в сторону выхода. Отражающие поверхности 18 и 19, как пример, могут формировать, или по одному, или по два, или по три пучка. Разделенные отражающими поверхностями 18 и 19, а затем сведенные зеркалами 20 и 21 пучки оказывают на выходе холодного воздуха с разных сторон от оси в сторону выхода горячего газа через выходное отверстие 22 оптической головки 14. Это повышает энергетическую эффективность использования лазерного излучения, так как обеспечивает быстрый нагрев холодного потока воздуха, происходящий в кольцевом пучке, в котором и происходит нагрев воздуха (газа) подаваемого в сторону выходного отверстия 22 направляемого высокоэнергетическим лазером, луч которого выходит в атмосферу впереди движущегося судна на сжатом пневмопотоке, установленной непосредственно выше заградительного сетчатого экрана 6, при этом луч направлен вперед, передвижением судна на воде или на суше, т.е. от носовой части параллельно базовой плоскости судна.

С теоретической точки обоснования можно отметить следующее. Функции отраженных поверхностей состоит в разделении входного излучения от лазера на два пучка, направленных в противоположные стороны. Если исходит из самой теории, то критический угол рассчитывают по следующей формуле: n₁ - показатель преломления отражающей поверхности от лазера в зону выхода наружу фокальных пятен, n₂ - преломления воздуха (газа), а угол θ_c=sin^-1n₂/n₁ Посредством расположения двух зеркал под наклоном, точечный рисунок пятна лазерного луча на медной призмы приобретает особую свою форму, с использованием всех отражающих поверхностей (здесь не раскрывается вся теория, на которую автор не заявляет на новизну, что относится к оптической функции изучения известной в литературе). Все это связано только с поступлением холодного воздуха и его нагревом до заданных значений температур.

В целом это обеспечивает защиту от попадания птицы или другого постороннего предмета на установленный защитный сетчатый экран 6 перед воздухозаборником соосного импеллера 2 и 4 судна на сжатом пневмопотоке, где струя нагретого воздуха (газа) выходит под большим давлением вместе с лучом лазера достаточно сосредоточенным в корпусе оптической головки 14 по кругу закрепленной пустотелой кольцевой трубки. Энергетическая эффективность использования лазерного излучения связана с нагревом воздуха, происходящего при кольцевом пучке в котором он нагревается, проходя через отверстие головки наружу. Поскольку устройство разделения лазерного пучка в виде медной призмы 17 разделяет входное лазерное излучение в диаметрально противоположных направлениях, ввод направленного воздуха внутрь корпуса оптической головки в сторону выходного ее отверстия в атмосферу, т.е. когда во внутренней области корпуса нет уже лазерных потоков, а это исключает потерю мощности излучения.

Диапазон регулировок углового положения зеркал 20 и 21 обеспечивает возможность пересечения разделенных пучков 23 и 24 в области 22 выходного отверстия, в которой также находится нагретый воздух, поступающий по оси подачи. Пересечение лазерных пучков 23 и 24 с подаваемым холодным воздухом позволяет осуществлять нагрев его, вплоть до горячего газа. Это позволяет скорость и качество выхода газа в атмосферу. Варианты сведения лазерных пучков могут быть разные (не рассматриваются).

Работа происходит автоматически при срабатывании всех устройств на управляемом судне, т.е. над удлиненным сетчатым экраном в продольном сечении, выполненного в форма овала в поперечном сечении. Поступление сжатого воздуха в оптическую головку происходит вначале из воздушной трубки с регулирующим краном в пустотелую кольцевую трубку, при этом сам забор воздуха под давлением происходит из закрытого сопла от движителя. Поворот оптических головок может осуществляться установленными датчиками, сообщенных через систему блока управления интерфейс для подачи сигнала (не показан, так как это не входит для полного раскрытия блок-схемы, которые известны в литературе). Так блок управления может быть связан по линии связи с датчиком поворота оптической головки и влияния на работу ее в целом на режим, блок управления в своем составе может содержать и варьирование мощности излучения интерфейсом (не показано) беспроводной связи для точного регулирования поворота оптической головки и времени задания, например, с приемником GPS (не показано для упрощения).

Особенностью заявляемого изобретения также является то, что защиту от птиц и их гнездования или других предметов в полость корпуса импеллера, также применен удлиненный защитный сетчатый экран 6 в форме овала, закрепленный сверху корпуса перед воздухозаборником от возможного также от засасывания воздухом, работающим соосным импеллером. Это возможно в случае отказа от работы упомянутой оптической головки. Прохождение воздуха через удлиненный сетчатый экран, благодаря форме овала, происходит с наименьшими потерями. Влияние сопротивления такой конструкции защитного сетчатого экрана образованного из нитей с прочностью на разрыв не менее 230-270 сН/текс с наружным контуром обода крепления к корпуса сверху соосного импеллера создает удаление сетчатого экрана от соосного импеллера, устройство которого расположено у входа в воздушный канал воздухозаборника, ячейки, которой в свету составляют 25 мм, а это обеспечивает сетке наиболее низкое сопротивление воздушному потоку, высокую прочность и отсутствия вытяжки при ударах от столкновения с крупной птицей, корозионностойкость (расчеты не приводятся, однако следует отметить, что сетка сетчатого экрана изготовлена плетением нитей, нить натянута и закреплена надежно в отверстия крепления). Таким образом, сама конструкция достаточна прочна. Можно только дополнительно отметить, что построение (не показано) зависимости площади отверстий в свету 25 мм достаточно при данной формы конструкции выполнения сетчатого экрана 6, обеспечивает наибольший расход воздуха по сравнению, если бы решетка была прямой вертикальной, т.е. присутствовал бы угол наклона (α 0°), что уменьшает расход воздуха с уменьшением проходного сечения защитного сетчатого экрана. Свойство изготовлений из нитей сетчатого экрана 6 обладают достаточным механическим свойством: высокая прочность при достаточной гибкости нитей и отсутствия усталости по сравнению с металлом и его коррозионного разрушения и размерной стабильностью определяет такую эксплуатационную надежность удлиненного сетчатого экрана в форме овала (химический состав и другие компоненты не рассматривается при ее изготовлении, так как не входит в защиты изобретения). Посторонние предметы, возникающие в воздухе, отражаются сетчатым экраном устройства защиты. При столкновении (при отключенном лазерном излучении) с птицами удар принимает удлиненный сетчатый экран в форме овала, который может быть значительным, однако его наружная поверхность сглаживает этот удар. При ударе птица распадается на фрагменты, часть которых отбрасывается при ударе, часть срывается воздушным потоком. Мелкие фрагменты птицы неизбежно через сетку будут втянуты в воздухозаборник корпуса соосного импеллера, но они не смогут вызвать повреждения, при этом производители лопастей винтов также приняли меры защиты за счет их прочностных характеристик (расчеты выполняются заводом-изготовителем специально для нагрузок лопастных винтов).

Следует отметить, что в устройстве сетки сетчатого экрана с более мелким, чем 25 мм в свету ячейками должно подтверждено аэродинамическими испытания (не рассматриваются из-за сложности специальных конструкторских расчетов). Однако при этом следует отметить, что движение скоростного судна на сжатом пневмопотоке по сравнению применения для самолетов, скорость которых не должна превышать 500 км/час из-за динамического давления воздушного потока, то для судна такая упомянутая скорость намного будет меньше в десятки раз и, не превышает даже при самой максимальной - 150 км/час (согласно известным источникам для скоростных современных судов). Сетчатый экран овальной формы может быть поворотным, съемным для осмотра соосного импеллера или отсоединен с внешней стороны корпуса воздухозаборника.

Устройство для реализации способа обеспечения орнитологической безопасности движения скоростного судна на сжатом пневмопотоке заключается в следующем.

На стоянке это судно опирается на бортовые скеги и плоское широкое днище судна. Для поступательного движения судна в действие приводится основной 2 и дополнительный винты (с правым и левым вращением) соосного импеллера. При этом воздухозаборник корпуса 5 соосного импеллера прикрывают контур спереди воздушного канала. В этом (исходном) положении сетчатого экрана 6 он остается рабочим за счет механического крепления к корпусу (не показано). Сверху над сетчатым экраном, корпус 5 также снабжен кольцевым ободом с креплением с помощью механического крепежа, например саморезами или винтами. Сам соосный импеллер, работающий от вала мощности двигателя внутреннего сгорания 3 с вращающимися винтами 2 и 4 создает эффект всасывания атмосферного воздуха, а также создает высокую тягу (скорость вращения может достигать до 6000 об/мин). Само сопло является закрытым продолжением для отвода воздуха и забора из него части воздуха воздушным трубопроводом 8 с регулирующим краном 9. Сжатый воздух далее поступает через гибкий шланг 10 (воздуховод) в кольцевую пустотелую полиэтиленовую трубку 12, через отверстия 13 поступает воздух в кольцевую трубки 12. Под давлением воздух поступает в каналы 25 и 26 медной призмы 17. Насадки инжектируемой среди в виде корпуса оптических головок 14 с лазером 15 генерируют входное лазерное излучение, и направляют его вдоль оптической оси 27 на линзу 16. После фокусирующей линзы 16 устройство медной призмы 17 разделяет лазерное излучение, по меньшей мере, на два пучка, или две группы пучков, направляют их на поворотные зеркала 20 и 21 устройство сведения. Поворотные зеркала 20 и 21 направляют лазерные пучки 23 и 24 в сторону выхода сжатого холодного воздуха из каналов 25 и 26, нагревают до горячего состояния в виде образования газа высокого давления. При перемещении медной призмы 17 относительно входного лазерного излучения, в плоскости оптической оси 27 идущей от линзы 16 и оптической оси отражения зеркалами 20 и 21, изменяется полная мощность излучения, отражаемая каждым из зеркал 20 и 21, что позволяет реализовать различное расположение лазерных пучков, как относительно друг друга, так и относительно на выход сжатого воздуха из медной призмы 17 в зону подачи в сторону выходного отверстия 22 оптической головки 14 в атмосферу, в виде потока энергии в направлении, препятствующем попаданию птицы или другого постороннего предмета в направлении от воздухозаборника. Наличие удлиненного сетчатого экрана 6 в форме овала в поперечном сечении ниже расположения закрепленных оптических головок 14, позволяет последним излучать длинный по кругу широкополостной сигнал, который преобразовался внутри корпуса оптической головки 14, он далее направлен в горизонтальной плоскости, судно, которое движется на воде или на суше.

При наличие пернатых в зоне движения судна на сжатом пневмопотоке экипаж включает (кнопкой) защитную систему. Птицы стремятся выйти из этого излучения, изменив курс своего полета, и тем сам избежать столкновения с движущим судном на сжатом пневмопотоке. При таком сильном нагреве газового излучаемого напорного потока в направлении, препятствующем попаданию птиц в воздухозаборник соосного импеллера, происходит вблизи мгновенное сгорания или изменение курса полета птицы в сторону от воздухозаборника, перекрытого дополнительно защитой сетчатого экрана б. Несколько лучей излучения образуют круговую заградительную защиту воздухозаборника с наружной стороны сетчатого экрана 6 в форме овала с удлинением самого сетчатого экрана в продольном сечении дальность эффективного воздействия на птиц, может составлять примерно до 500 метров от судна, соответственно, если использовать сфокусированный луч с пятном на приемной стороне с определенной мощности энергии, все зависть от параметров передающей установки в мобильном исполнение (размеры определяются специальными экспериментами). Могут быть использованы, контроллеры, управляемые компьютером, что позволяет менять ориентацию в пространстве лазерных пучков луча (блок-схема не входит в состав описания раскрытия формулой изобретения).

В дополнение к этому лазерному лучу, при выходе из отверстия 22 корпуса оптической головки 14, образуется, так называемый «воздушный аккумулятор давления» в виде струи горячего сжатого воздуха над внешней поверхностью удлиненного сетчатого экрана б. Оптические головки 14, закрепленные к отверстиям кольцевой пустотелой трубки 12 могут быть съемными с возможностью их смены и фиксации затем. Даже в случае отключения управления оптических лазерных головок, при столкновении с птицами на себя принимает удар части сетчатого экрана 6, при этом сила удара может быть значительной. При ударе птица распадается на фрагменты, часть которых отбрасывается при ударе, часть срывается воздушным потоком, но даже мелкие части фрагментов втянутые в воздухозаборник к соосному импеллеру не смогут вызвать повреждения, при этом производители также принимают меры к прочности винтов в целом. Поэтому применение в устройстве защиты сеток с более мелкими, чем 25 мм в свету, ячейками может быть подтверждено аэродинамическими испытаниями. Следует также отметить, что скорость движения судна намного меньше, чем скорость самолета в полете, которая не должна превышать 500 км/час из-за динамического давления воздушного потока.

Сопротивление данного по конструкции и форме защитного сетчатого экрана воздушному потоку будет минимальным, по сравнению, если бы этот экран был вертикальной плоскости прямым, этому также способствует овальный профиль в сечении обода крепления к корпусу соосного импеллера. При остановке судна у порта на стоянку сетчатый экран подлежит осмотру передней части корпуса соосного импеллера с воздушным каналом. При обслуживании сетчатый экран может быть отсоединен от воздухозаборника и снят, если применены гидроцилиндры его поворота (не показано), то он также может быть снят с внешней стороны воздухозаборника.

На основе заявляемого изобретения можно привести пример выполнения опытного образца судна изготовлена автором из материала корпуса из пенопласта и стеклоткани. Общая длина судна составила 4 м, ширина 2. Сопло закрытого вида в сторону днища с пневмоканалом в сторону кормы, ограниченного с боков боковыми небольшими по высоте скегами. Винт соосного импеллера AVS-PROP выполнен как авиационный и, выполнен, как экспериментальный, который использован в качестве движителя. Диаметр ВВ - 1212 мм, масса ВВ - 50 кг, максимально допустимая частота вращения ВВ - 2650 об/мин, момент инерции - не более 6000 кгсм², радиальное биение - не более 2 мм, осевое биение - не более 2,5 мм, ступица изготовлена в сборе (не показано для упрощения), предварительный назначенный ресурс - 350 летных часов. Большое центральное отверстие ступицы - 47 мм, малое центральное отверстие - 25,4 мм и, ступица состоит из двух одинаковых сборных частей. Лопасти винта устанавливают с помощью угломерной линейки с выставлением рекомендуемого угла по лимбу, затем фиксируют болтом с гайкой. Собранный винт с помощью шести болтов М 8 устанавливают и соединяют с редуктором двигателя. Настройка ВВ производится по частоте вращения коленчатого вала двигателя. Винт может эксплуатироваться при температуре воздуха окружающей среды от - 25° до +45°С. Лопасти выполнены из специального жесткого пластика (белого). Винты изготовлены для правого и левого вращения. Двигатель мощностью от 50 до 150 л.с. Стоимость в настоящее время - рыночная для завода -изготовителя таких устройств в целом.

На основе заявляемого изобретения судостроительные специалисты могут создать совершенное устройство защиты соосного импеллера с двигателем внутреннего сгорания для данного типа судна, что позволит при простоте реализации его эффективно использовать при комплексной защиты от столкновения с птицами для судна на сжатом пневмопотоке, а значит обеспечить орнитологическую безопасность судна на волновой поверхности воды или со сложным рельефом местности на суши.

Изобретение относится к устройствам отпугивания птиц. Устройство для обеспечения орнитологической безопасности скоростного судна на сжатом пневмопотоке, характеризующееся тем, что на наружной поверхности судна по контуру корпуса, внутри которого размещен соосный импеллер, закрепляют удлиненный в продольном сечении сетчатый экран в форме овала в поперечном сечении, с помощью механического крепежа, выше над креплением сетчатого экрана закреплена рама в виде кольцевого обода с помощью механического крепежа, к раме закреплена верховая пустотелая кольцевая полиэтиленовая трубка с радиальными отверстиями сбоку стенки трубки, отверстия которой направлены в сторону удлинения над поверхностью сетчатого экрана, не касаясь его поверхности в продольном сечении сетчатого экрана, кольцевая пустотелая полиэтиленовая трубка содержит насадки инжектируемой среды в виде корпуса оптических головок, включающих источник лазерного излучения, при этом в корпусе оптической головки установлены линза для фокусировки лазерного излучения, устройство разделения лазерного излучения и устройство сведения лазерных пучков, а устройство разделения лазерного излучения выполнено в виде медной призмы, имеющей отражающие поверхности, которые установлены так, что обеспечивают разделение входного лазерного излучения от лазера на два противоположно направленных лазерных пучка, а устройство сведения содержит два зеркала, которые направляют противоположно направленные лазерные пучки в зону выхода сжатого воздуха из медной призмы в сторону эжектируемого отверстия оптической головки. Изобретение позволяет повысить эффективность отпугивания птиц за счет использования полного спектра чувствительности зрительного аппарата птиц и тепла тела, а также повысить надежность функционирования защитного устройства и эксплуатационной технологичности, увеличить срок службы соосных импеллеров для судов с пониженным гидравлическим сопротивлением потоку засасываемого воздуха. 5 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Устройство для обеспечения орнитологической безопасности скоростного судна на сжатом пневмопотоке, характеризующееся тем, что на наружной поверхности судна по контуру корпуса, внутри которого размещен соосный импеллер, закрепляют удлиненный в продольном сечении сетчатый экран в форме овала в поперечном сечении, с помощью механического крепежа, выше над креплением сетчатого экрана закреплена рама в виде кольцевого обода с помощью механического крепежа, к раме закреплена верховая пустотелая кольцевая полиэтиленовая трубка с радиальными отверстиями сбоку стенки трубки, отверстия которой направлены в сторону удлинения над поверхностью сетчатого экрана, не касаясь его поверхности в продольном сечении сетчатого экрана, кольцевая пустотелая полиэтиленовая трубка содержит насадки инжектируемой среды в виде корпуса оптических головок, включающих источник лазерного излучения, при этом в корпусе оптической головки установлены линза для фокусировки лазерного излучения, устройство разделения лазерного излучения и устройство сведения лазерных пучков, а устройство разделения лазерного излучения выполнено в виде медной призмы, имеющей отражающие поверхности, которые установлены так, что обеспечивают разделение входного лазерного излучения от лазера на два противоположно направленных лазерных пучка, а устройство сведения содержит два зеркала, которые направляют противоположно направленные лазерные пучки в зону выхода сжатого воздуха из медной призмы в сторону эжектируемого отверстия оптической головки.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что медная призма с каналами установлена и расположена на оптическом пути лазерного луча, который многократно отражается между парой зеркал, имеет возможность перемещения в направлении, перпендикулярном оси линзы для фокусирования.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что верховая пустотелая полиэтиленовая трубка соединена гибкой трубкой воздуховода в виде шланга с воздушным трубопроводом с краном, связанным с полостью сопла с давлением воздуха соосного импеллера, обеспечивающим подачу сжатого воздуха по команде с пульта управления.

4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что медная призма в поперечном сечении имеет треугольник или квадрат.

5. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что удлиненный в продольном направлении сетчатый экран, выполненный в поперечном сечении в форме овала, служит защитой для орнитологической безопасности, в том числе птицы.

6. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что упомянутые устройства в виде оптических головок, закрепленные к радиальным отверстиям пустотелой кольцевой трубки сверху над сетчатым экраном, конструктивно могут адаптироваться углом наклона оптических головок автоматически управлением защиты в сторону эжектируемого сопла.