Парусное вооружение Советский патент 1993 года по МПК B63H9/00 

I

Изобретение относится к судостроению, в частности к судовым ветродвижите1ЯМ.

Известен судовой жесткий парус несимметричного обратимого профиля. Этот па- рус обладает тем недостатком, что его эффективность резко падает при перемене |галса судна в связи с тем, что в этих случаях он работает выпуклой стороной и выходящей кромкой на ветер. Другим недостатком такого паруса является невозможность при усилении ветра его прлного или частичного ;выведения из работы, j Известно также парусное вооружение, состоящего из жесткого несимметричного крыла, имеющего возможность складыва- : ния и поворота вокруг горизонтальной оси.

Однако и это известное парусное вооружение имеет ряд недостатков:

- деление паруса на две секции, имеющих возможность разворота относительно

друг друга, влечет за собой усложнение конструкции;

- наличие сложного трехпозиционного фиксирующего устройства;

- подверженность привода разворота секций относительно горизонтальной оси воздействию значительных моментов приводит к необходимости использования мощного и дорогостоящего привода, усилению конструкции и увеличению массы;

- сложность в обслуживании наиболее ответственных узлов таких, как гидрошэр- нир, привод поворота вокруг вертикальной оси и фиксаторов, размещенных на значительной высоте от палубы;

- громоздкость паруса в сложенном виде при использовании профилей с большой относительной кривизной до 30-35%.

Целью изобретения является повышение аэродинамических характеристик парусного вооружения путем обеспечения

обратимости крыла при смене галса и повышение надежности его работы.

Указанная цель достигается тем, что в парусном вооружении, содержащем набор крыльевых профилей, образующих жесткое несимметричное крыло, установленное на полой опорной мачте, имеющей привод поворота вокруг вертикальной оси и гидравлический привод поворота этого крыла на горизонтальном вале, упомянутый гидравлический привод выполнен в виде двух гидроцилиндров, корпусы которых установлены с возможностью качания на одной оси, параллельной горизонтальному валу поворота крыла, а штоки их поршней шарнирно соединены с рычажными приливами, которыми снабжен горизонтальный вал и которые размещены на нем на расстоянии друг от друга по длине этого вала и с угловым относительно взаимным фазовым сдвигом вокруг продольной оси этого вала.

Сущность изобретения поясняется чертежами.

На фиг. 1 представлен общий вид паруса. На фиг. 2 - боковой вид паруса; с разрезом его опорной мачты; на фиг, 3 - сечение А-А на фиг. 2; на фиг. 4 - сечение Б-Б на фиг.2; на фиг. 5- схема примерного расположения двух парусов на судне, причем носовой парус поднят в рабочее положение, а кормовой выведен из работы и опущен; на фиг. 6 - схема этапов рифления и уборка паруса.

Парус для обеспечения высокой аэродинамической эффективности выполняется из нескольких жестких элементов 1 крыловидного профиля со щелями между ними, обеспечивающими его безотрывное обтекание. Крыловидные элементы жестко связаны между собой по торцам концевыми шайбами 2, средней опорной шайбой 3 и образуют единую коробчатую конструкцию со щелевым профилем увеличенной кривизны. Петлями 4 парус шарнирно сбединен средней шайбой 3 с прочной пустотелой двух- или многоступенчатой телескопической мачтой 5, например прямоугольного сечения, связанной с поворотным основанием 6, обес- Пё чивающИм возможность поворота мачты с парусом относительно вертикальной оси и при необходимости ее опускания в вертикальную шахту 7. Для защиты скользящих соединений звеньев телескопической мачты от попадания еоды и пыли ее верхняя часть защищена гибким сильфоном 8 из эластичного материала.

Для управления парусом предусмотре- ны три, преимущественно гидравлических привода:

- привод поворота паруса 9 на 180° относительно горизонтальной оси X, например, кривошипного типа с двумя гидроцилиндрами;

- привод поворота мачты с парусом 10 относительно вертикальной оси Z, например, с помощью гидромотора, редуктора и зубчатого зацепления;

- привод подъема и опускания паруса 11

0 вдоль вертикальной оси Z, например, с помощью длинноходового одно-или многоступенчатого гидроцилиндра.; Привод поворота паруса 9 относительно горизонтальной оси и привод подъема и

5 опускания паруса 11 размещены внутри пустотелой мачты, а привод поворота мачты 10 относительно вертикальной оси в ее фундаменте 12 под поворотным основанием 6. В вертикальном положении парус упи0 рается нижний концевой шайбой в телескопическую мачту буфером 13.

Работает парус следующим образом. Опущенный до уровня палубных опор парус из нерабочего положения с помощью

5 привода подъема 11 и привода поворота 10 разворачивается вместе с мачтой на нужный угол относительно ветра, Поднятый парус с помощью привода поворота 9 плавно устанавливается в рабочее положение вогнутой

0 стороной на ветер, в результате чего он начинает работать как движитель, развивая полезную тягу и двигая судно, причем его нижняя концевая шайба 2 в крайнем положении упирается буфером 13 в телескопиче5 скую мачту.

При перемене судном галса или изменении направления ветра парус разворачивается с помощью того же привода поворота 10 до положения, соответствующего нуле0 вой тяге, после чего с помощью привода поворота 9 относительно горизонтальной оси он поворачивается на 180°, т.е. снова обращается входящей кромкой вперед и вогнутой стороной на ветер, а после уста5 новки на нужный угол к ветру начинает развивать такую же тягу на другом галсе.

Поворот и стопорение крыла относительно горизонтальной оси на 180° обеспечивается с помощью шарнирно-рычажного

0 устройства следующим образом:

Через петли 4 крыло жестко связано с осью шарнира 14, имеющего возможность поворота в подшипниковых опорах 15 верхней части мачты 5 с помощью смещенных в

5 поперечной плоскости относительно друг друга на угол а рычажных приливов 16, на которые через оси 19 воздействуют со сдвигом фазы два силовых гидроцилиндра 17, качающихся на общей опорной оси 18, параллельной горизонтальной оси X.

Попеременная фаза работы двух гидроцилиндров связана с необходимостью поворота оси шарнира до 180° и с исключением мертвых зон при прохождении рычажных пр иливов нижних точек.

Встречная работа гидроцилиндров при прохождении мертвых зон и их стопоре- Hvie обеспечено соответствующими пере- кл|очениями подачи рабочей жидкости с помощью обычного золотникового устрой- стба,

, Управление парусом может осуществ- ля)ъся из рулевой рубки дистанционно или авУоматически по соответствующей про- грфмме с использованием микропроцессор- но техники.

Возможность поворота паруса на 180° относительно его горизонтальной оси обеспечивает неизмененное направление вогнутой стороны и входящей кромки на ветер и Позволяет иметь максимальную тягу, одинаковую на обоих галсах судна, т.к. парус может состоять из любого числа элементов различной профилировки и компоновки, которая дает наиболее высокие аэродинамические характеристики.

При усилении ветра площадь паруса не меняется, однако, парус может быть полностью или частично выведен из работы установкой его в наклонное положение, вплоть до горизонтального, с одновременным опу- ска|нием до линии обзора.

При необходимости парус в горизон- положении может быть опущен л

уровня палубных опор и раскреплен по штормовому вдоль или поперек судна.

Конструкция парусного вооружения проста и технологична, включает в себя не- сложное и надежное гидравлическое оборудование, имеет простое управление и удобно в эксплуатации на судах, на которых имеется возможность опускать парус на палубу или надстройку.

0 Формула изобретения

Парусное вооружение, содержащее набор крыльевых профилей, образующих жесткое несимметричное крыло, установленное на полой опорной мачте, имеющей привод

5 поворота вокруг вертикальной оси и гидравлический привод поворота этого крыла на горизонтальном вале, отличающееся тем, что, с целью повышения аэродинамических характеристик парусного вооружения

0 путем обеспечения обратимости крыла при смене галса и повышения надежности его работы, упомянутый гидравлический привод выполнен в виде двух гидроцилиндров, корпусы которых установлены с

5 возможностью качания на одной оси, параллельной горизонтальному валу поворота упомянутого крыла, а штоки их поршней шарнирно соединены с рычажными приливами, которыми снабжен горизонтальный

0 вал и которые размещены на нем на расстоянии друг от друга по длине этого вала и с угловым относительным взаимным фазовым сдвигом вокруг продольной оси этого % вала.

б-Б

ФИГ. 4

Фиг. 5