Устройство для улучшения управляемости двухвинтовых судов Советский патент 1978 года по МПК B63H5/14 

1

Изобретение относится к судостроению, а именно к средствам обеспечения управляемости и ходкости судов.

Известны устройства для улучшения управляемости двухвинтовых судов, содержащие неподвижные кольцевые направляющие насадки на гребные винты, которые используются в качестве средства резкого увеличения упора, главным образом на судах с тяжело нагруженными винтами, работающими в режиме, близком к швартовному.

Однако установка неподвижных насадок не дает желаемого эффекта в управляемости двухвинтового судна, рули которых размещены вне струи винта. При этом диаметр циркуляции судна может возрасти в два и более раза, в результате чего судну для маневрирования приходится не только перекладывать руль, но и прибегать к малоэффективной для управления несимметричной работе гребных винтов, особенно в условиях движения с малой скоростью хода (например на ледоколах при преодолении тяжелого льда, на буксирах при натянутом буксирном тросе, на пассажирском судне с большой парусностью при движении в узкостях).

Известные неподвижные насадки располагаются, как правило, соосно с гребными

валами. Упор винта направлен вдоль оси гребного вала, поэтому на таких судах при работе винтов «враздрай равнодействующая упора проходит приблизительно вблизи миделя и момент, вращающий судно, оказывается малым. Это ухудшает управляемость на средних и больших скоростях хода и не меняет явно недостаточную управляемость при отсутствии хода.

Цель изобретения - улучшение управляемости судна на малых ходах и без хода.

Это достигается тем, что насадки установлены под углом к линиям гребных валов, причем точка пересечения проекций осей насадок на основную плоскость расположена за кормой судна, а угол между проекцией линии гребного вала и проекцией оси насадки составляет от 1 до 12.

На чертеже показано расположение осей насадок относительно линий гребных валов, где а - угол между осью насадки и линией гребного вала; у - угол между линией гребного вала и диаметральной плоскостью судна; Р - вектор упора гребного

винта; равнодействующая улоров; G- центр тяжести судна; ИХ - передний ход; ЭХ - задний ход.

Иасадки гребных винтов установлены так, что горизонтальные проекции гребного

вала и оси насадок правого и левого бортов образуют определенный угол а (насадка правого борта повернута относительно вертикальной оси от соосного с гребным валом положения по часовой стрелке, если смотреть на судно сверху, а насадка левого борта - против часовой стрелки). Таким образом, задние кромки насадок оказываются приближенными к диаметральной плоскости судна, а угол поворота насадок относительно вертикальной оси выбран таКИМ, чтобы Проекции осей насадок на основную плоскость судна пересекались за его кормой.

Поскольку при углах отворота оси насадки относительно оси гребного вала, не превышающих 10-12°, вектор Р уяора винта совпадает с осью насадки, равнодействующая R упоров при работе винтов «враздрай располагается в точке пересечения осей насадок, и момент от этой равнодействующей относительно миделя оказывается в несколько раз большим, чем момент от упоров винтов, заключенных в насадки, соосные с валами.

Предлагаемое устройство улучшает управляемость судна на малых ходах и без хода. Пасадки устройства не увеличивают весовую нагрузку судна, не требуют дополнительных объемов, и, главное, дополнительных источников энергии.

Применение предлагаемой схемы установки насадок заметно уменьщает диаметр циркуляции судна при наличии хода за счет улучшения условий обтекания руля струей от винта. Этот эффект проявляется даже тогда, когда руль, расположенный в

диаметральной плоскости, непосредственно в струю от винта не попадает, поскольку скорость его обтекания увеличивается благодаря приближению границ струи к рулю. Техническая целесообразность предложения зависит от того, в какой степени отклонение насадок от соосного положения изменяет характеристики ходкости судна. Анализ результатов самоходных испытаний модели, у которой направляющим насадкам придавались различные угловые положения по отношению к оси гребного вала, показал, что в диапазоне 5-10° гидродинамические характеристики двилштельного комплекса и соответственно ходовые качества судна изменяются незначительно. Это означает, что решающим обстоятельством при оценке эффективности применения направляющих насадок на судне является степень изменения при этом характеристик управляемости судна.

Формула изобретения

Устройство для улучшения управляемости двухвинтовых судов, содержащее неподвижные кольцевые направляющие насадки, отличающееся тем, что, с целью улучшения управляемости судна на малых ходах и без хода, насадки установлены под углом к линиям гребных валов, причем точка пересечения проекций осей насадок на основную плоскость расположена за кормой судна, а угол между проекций линии гребного вала и проекцией оси насадки составляет от 1 до 12°.

А Н

R

i