Судовой аэродинамический движитель Советский патент 1982 года по МПК B63H9/02 

1

Изобретение относится к судостроению, в частности к судовым движителям.

Известен судовой аэродинамический движитель, содержащий роторы, установленные с возможностью вращения относительно вертикальной оси и связанные кинемати еской передачей с приводом для их вращения, и парус с узлом регулирования его площади, смонтированный на мачте 1.

Известный судовой аэродинамический движитель обладает недостатками, присущими косому парусному вооружению, характеризующемуся треугольной формой парусов, имеющих одну свободную кромку, и применяемому для сравнительнонебольших судов главным образом спортивного назначения. Это конструктивные трудности уменьщения площади парусности при большой высоте мачт, а также необходимость установки дополнительных парусов больщой площади при попутных ветрах в связи с недостатком площади основных.

Цель изобретения - увеличение полезной тяги движт-еля за счех увеличения парусности при попутных ветрах.

Указанная цель достигается тем, что мачта установлена поворотно на оси, совпадающей с вертикальной осью симметрии паруса, и имеет горизонтальные реи с лик-пазами, причем роторы установлены у боковых кромок паруса, по одному с каждой стороны, и связаны своими осями с реями, а на торцах роторов в местах соединения с реями имеются ковшевые щайбы, жестко соединенные с ними.

С целью регулирования площади паруса последний выполнен в виде секций из

,Q эластичного материала, при этом боковые кромки секций снабжены жесткими элементами, примыкающими к роторам с зазором, а верхние и нижние шкаторины секций вместе с жесткими пластинам.и установлены с возможностью перемещения в лик-пазах

15 реев.

На фиг. 1 представлен судовой аэродинамический движитель, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - узел движителя в виде двух реев и ротора между ними и такелаж, необходимый для постановки и уборки паруса; на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 3; на фиг. 5 - разрез В-В на фиг. 3.

Судовой аэродинамичский движитель состоит из прочной пустотелой мачты 1, на

которой устанавливаются профилированные реи 2, выполненные с оптимальной кривизной в плане. На правом и левом ножах реев в соответствии с имеющимся количеством парусов устанавливаются роторы 3, представляющие собой гладкие тонкостенные пустотелые цилиндры из легкого сплава или пластика.

Роторы жестко связаны с вертикальными валами 4, так что они могут вращаться на них от приводных реверсивных электродвигателей или гидродвигателей 5.

Для повышения эффективности роторов на их торцах устанавливаются концевые шайбы 6, вращающиеся вместе с роторами.

Валы вращаются в опорно-упорных подшипниках 7, размещенных на реях. Паруса 8, выполненные из эластичной и прочной ткани, заполняют все пространство от одного ротора до другого и в районе роторов заканчиваются жесткими пластинами 9, выполненными также из легкого сплава или пластика и скрепленными с боковыми шкаторинами парусов. Между пластинами 9 и роторами 3 обеспечивается зазор для свободного вращения последних. Реи 2 имеют на своей верхней и нижней сторонах ликпазы 10, по которым движутся верхняя и нижняя шкаторины паруса при его постановке и уборке. Постановка и уборка парусов осуществляется с помощью шкотов П, проведенных внутри реев 2, и контр-шкотов 12, проведенных снаружи по обеим сторонам паруса.

Судовой аэродинамический движитель работает следующим образом.

Роторы 3 приводятся во вращение от приводных реверсивных двигателей 5 небольшой мощности, необходимой для их врдщения с определенным числом оборотов под действием на них ветра. Поворот реев при перемене галса судна осуществляется вместе с мачтами 1 с помощью соответствующих серводвигателей. При перемене галса одновременно меняется направление вращения роторов 3. Шкоты 11 и контрщкоты 12 работают от лебедок 13, установленных внутри мачт. При уборке парус подтягивается контршкотами за боковые шкаторины вместе с жесткими пластинами 9 к середине мачты, а шкоты при этом травятся. В этом положении парус плотно обтягивается контршкотами, будучи сложен складками при подтягивании.

Проводка шкотов и контршкотов на лебедки осуществляется через соответствующие ролики и прорези в мачте (на чертежах не показаны).

Роторы 3 могут работать и при убранных парусах, создавая при этом полезную тягу, движущую судно. Однако недостатком роторов является то, что они имеют слишком малую площадь своей боковой проекции, что не дает возможности получить на них необходимую величину тяги для обеспечения приемлемой скорости хода судна. В особенности этот недостаток сказывается при движении судна на попутных ветрах, когда тяга создается не за счет подъемной силы движителя, а за счет его сопротивления, которое в этом случае является полезным, являясь направленным в сторону движения судна. Поэтому комбинация роторов с парусами позволяет ликвидировать этот недостаток. Роторы работают как предкрылок и закрылок, повышая эффективные углы атаки паруса при ходе судна на встречных и боковых курсах относительно ветра. На роторах, вращающихся с числом оборотов, обеспечивающим их окружную скорость, превышающую в три-четыре раза скорость

набегающего воздушного потока, развивается сила, направленная перпендикулярно скорости потока, как и подъемная сила. Эта сила, согласно -выполненным исследованиям, в десять и более раз превышает подъемную силу крыла или паруса, что дает возможность значительно повышать эффективность такого комплекса.

Предлагаемый судовой аэродинамический движитель является полностью механизированным, способным управляться дистанционно и не требующим затрат ручного труда.

Формула изобретения

1. Судовой аэродинамический движитель, содержащий роторы, установленные с возможностью вращения относительно вертикальной оси и связанные кинематической передачей с приводом для их вращения, и парус с узлом регулирования его площади, смонтированный на мачте, отличающийся тем, что, с целью увеличения его полезной тяги за счет увеличения парусности при попутных ветрах, мачта установлена поворотно на оси, совпадающей с вертикальной осью

0 симметрии паруса, и имеет горизонтальные реи с лик-пазами, причем роторы установлены у боковых кромок паруса, по одуюму с каждой стороны, и связаны своими осями с реями, а на торцах роторов в местах соединения с реями имеются концевые шайбы, жестко соединенные, с ними.

2. Движитель по п. 1, отличающийся тем, что, с целью регулирования площади паруса, последний выполнен в виде секций из эластичного материала, при этом боковые кромки секций снабжены жесткими элементами, примыкающими к роторам с зазором, а верхние и нижние шкаторины секций вместе с жесткими пластинами установлены с возможностью перемещения в лик-пазах реев.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 807579, кл. В 63 Н 9/02, 11.10.79.

/ С

о:

,/

11

В

7/

W

6