Активизированная система стабилизации скоростных судов на курсе Советский патент 1976 года по МПК B63B39/00 B63H7/00 

1

Изобретение относится к судостроению.

Известны активизированные системы стабилизации скоростных судов на курсе, содержащие несколько путевых стабилизаторов, четное количество двигателей, расположенных симметрично относительно диаметральной плоскости судна, и воздухоприемные тракты двигателей.

Однако у известных систем увеличена площадь стабилизаторов, что ведет ;к увеличению весовой нагрузки судна и сопротивления его движению.

Цель изобретения - яовыщение устойчивости судна на курсе.

Для этого в Предлагаемой системе стабилизации воздухоприемные тракты двигателей правого борта рааположены на левых плоскостях стабилизаторов, а тракты двигателей левого борта - на правых.

На фиг. 1 изображено предлагаемое судно, снабженное активизированной системой стабилизации на курсе, вид сбоку; на фиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 - вид сбоку на кормовую часть судна с одним путевым стабилизатором; на фиг. 4 - разрез по А-А на фиг. 3; на фиг. 5 - схема, Поясняющая возникновение ста-билизирующего эффекта описываемой системы.

Входы в воздухоприемный тракт 3 располагаются на тех поверхностях стабилизаторов.

которые обращены в сторону диаметральной плоскости судна. Воздух для работы двигателей правого борта поступает через обращенные в сторону левого борта поверхности стабилизаторов, а для двигателей левого борта- через соответствующие поверхности, обращенные в сторону правого борта.

Система стабилизации стабилизатора состоит из стабилизаторов 1, расположенных

в диаметральной плоскости судна, двух турбореактивных двигателей 2, расположенных побортно симметрично диаметральной плоскости, и их воздухонриемных трактов 3. Вход в тракт прикрыт жалюзями 4, направляющими воздушный поток и защищающими двигатель от возможного попадания .морской воды. Оба тракта 3 «скрещиваются не пересекаясь. Стрелками на фигуре 3 локазан путь воздуха к соответствующим двигателям 2.

Можно использовать нечетное количество стабилизаторов и размещать двигатели вне стабилизаторов.

В описываемой системе должно быть четное количество двигателей и располагаются они симметрично диаметральной плоскости судна. При этом предполагается, что центр тяжести судна располагается в диаметральной

плоскости судна или приблизительно в диаметральной плоскости судна, как это 0;бычно бывает в шрактике судостроения.

При прямом движении судна воздушный поток ««абегает .на профиль стабилизаторов 1 прямо и аэродвнамическое давление на их поверхностях распределяется симметрично хорде профиля. Оба двигателя 2 с точки зрения виешних факторов работают в одинаковых условиях, имеют одинаковое солротивление (разрежение) воздуха на входе в двигатель, следовательно, развивают одинаковую мопдность и соответствеиио их движители создают одинаковую тягу (упор).

При возникновении по какой-либо случайной причине дрейфа судна (начальная стадия потери устойчивости на курсе) стабилизаторы о-риеитируются вместе со всем судном под некоторым углом а по отношению к воздушному лотоку УВ (фиг. 5).

При этом аэродинамическое давление на поверхностях стабилизаторов перераспределяется согласно известаюму закону распределения давления на крыле, установленном под некоторым углом ата:ки к на бегающему воздушному лотоку: появляется избыточное давление на нагнетаюшей стороне профиля стабилизатора (знак + на фиг. 3) и увеличивается степень разрежения на засасываюш;ей стороне (знак - на фиг. 3).

Изменение давления на поверхностях стабилизаторов благодаря боковому расположению входов в воздухолриемные тракты 3 воспринимаются двигателями как изменение сонротивления воздухолриему. Благодаря перераспределению давления на поверхностях стабилизаторов у двигателя правого борта сопротивление воздухоприему возрастает, у левого двигателя солротивлеиие уменьшается.

Устройство любого газотурбинного двигателя таково, что изменение сопротивления воздухоирнему приводит к изменению параметра воздушно-газового потока виутри двигателя И к изменению его мош;ности даже без какой-либо автоматической или искусственной его регулировки. Кроме того, всякий газотурбинный двигатель снабжен штатной автоматической системой регулирования с различной программой действия, которая реагирует на изменения внешних условий и может усилить влияние изменения сопротивления воздухоприему иа работу двигателя.

Благодаря этому мош,ность правого двигателя и тяга fn его движителя уменьшаются, а мощность левого двигателя и тяга F его движителя увеличивается. Сложение разных по величине параллельных сил F и в результате нриводит к возникновению главного вектора ./л+- ш обеспечиваюндего движение судна, и главного момента Мет. стремящегося развернуть судно в сторону, иротивоиоложиую дрейфу, т. е. этот момент стабилизирует судно 1ПО курсу. При этом

M, ().

где M:I - момеит силы тяги левого двигателя, Мп - момаит силы тяги правого движителя, / - расстояние от оси движителя до диаметральной плоскости судна. 5 Таким образом, активизация (усиление) стабилизации судна ло курсу достигается с помощью средств, которые имеются на судне. К обычному действию аэродинамических стабилизаторов (килей) добавляется стабилизирующий момент тяги движителей. В этом существо активизации стабилизации судна но курсу.

КрО:ме того, прием воздуха для турбины с засасывающей стороны профиля стабилиза15 тора равносилен отсосу иограничного слоя. Как известно, отсос оиособствует повышению эффективности воздушных крыльев. Таким образом, попутно достигается дополнительное улучшение действия стабилизатора.

0 Расположеиие входа в воздухолриемный тракт на боковой поверхности стабилизатора способствует защите двигателя от брызг морской воды.

5 Эффективность описываемой системы зависит не столько от ее расстояния до центра тяжести судна, сколько от плеча / сил тяги движителей. Следоватёлыно, наиболее лодходящими судами для лримвнения описываемой

0 системы являются короткие, но широкие судна.

Для действия в составе оиисываемой системы можно использовать как штатные двигатели судна, так и снециальные двигатели

5 меньшей мощности, но с большим разносом но шириие судна, если это окажется целесообразным. В этом случае специальные двигатели со своими движителями будут соответственно увеличивать суммарную тягу, обес0 лечиваюшую движение судна.

Для действия в составе описываемой системы можно использовать как штатные двигатели судна, так и специальные двигатели меньшей мощности, но с большим разносом

5 по ширине судна, если это окажется целесообразным. В этом случае специальные двигатели со своими движителями будут соответственно увеличивать суммарную тягу, обеснечивающую движение судна.

Пе обязательно сочетать двигатели, действующие в составе описываемой системы, со штатными кормовыми аэродинамическими стабилизаторами.

5 В случае, если двигатели устанавливаются над судном иа специальных пилонах (стойках), .можно сконструировать защитный кожух двигателя и опорный лилон таким образом, чтобы конструкция нриобрела форму

0 аэородина-мического стабилизатора.

В случае четного количества действующих в составе олисываемой системы аэродинамических стабилизаторов (как штатных, так и специальных) можно использовать для них

несимметричные профили.

Предмет изобретеиия

Активизироваиная система стабилизации скоростных судов на курсе, содержащая несколько путевых стабилизаторов, четное количество двигателей, расположенных симметрвчио относительно диаметральной плоскости

судиа, и воздухоприемные тракты двигателей, отличающаяся тем, что, с целью повышения устойчивости судна на курсе, воздухоприем«ые TipaKTbi двигателей правого борта расположены на левых плоскостях стабилизаторов, а тракты двигателей левого борта - на правых.

2

I

/

/и I Л,

i

V /- г

п