Судовая гребная установка Советский патент 1982 года по МПК B63H1/36 B63H23/04 

1

Изобретение относится к судостроению, а именно к гребным установкам быстроходных судов.

Известна судовая гребная установка, содержащая двигатель, кинематически связанный посредством штока с движителем, включающим кожух с водозаборником, внутри которого шарнирно закреплена лопасть, щарнирно связанная со щтоком 1.

Однако такая установка недостаточно эффективна, в частности затруднены условия обеспечения всплытия судна.

Цель изобретения - увеличение эффективности работы движителя, создание дополнительных усилий, направленных в сторону всплытия и движения судна.

Указанная цель достигается тем, что судовая гребная установка снабжена вибратором, который через шток кинематически связан с лопастью, выполненной в виде пустотелого перфорированного в верхней части диска, установленного под днищем судна, при этом охватывающий диск кожух выпол.нен клинообразным с усеченной цилиндрической полостью, диффузором и клапанами, причем в выступающей над диском передней заостренной части кожуха на внутренней его стенке установлены источники ультразвуковых колебаний и герметичные мембраны, расположенные между этими источниками и диском.

Кроме того, она снабжена газоходами, соединяющими выхлопной тракт двигателя с усеченной цилиндрической полостью кожуха и внутренней полостью пустотелого диска.

На фиг. 1 изображена предлагаемая установка, общий вид; на фиг. 2 - система

10 возбуждения диска; на фиг. 3 - расположение источников ультразвуковых колебаний.

Судовая гребная установка (фиг. I), установленная на судне 1, имеет двигатель 2, вибратор 3, который соединяется с 15 лопастью 4, выполненной в виде пустотелого перфорированного в верхней части диска, установленного под днищем судна. При этом охватывающий диск кожух 5 выполнен клинообразным с усеченной цилиндрической 2Q полостью и является фактически супервентилируемым носовым крылом. Судно 1 имеет кормовое крыло 6 и перо руля 7.

Вибратор 3 установлен на платформе 8, которая расположена на четырех стойках 9, имеющих опоры 10, выполненные в виде гидравлических пружин. Валопровод 11 связывает двигатель 2 с вибратором 3 и установлен в подшипниках 12. Платформа 13 снабжена двумя штоками 14 с шарниром 15, связывающим лопасть 4 со штоками 14. Диффузор 16 в кожухе 5 снабжен водозаборником 17. Шарнир 18 связывает лопасть 4 с кожухом 5. Стойки 19 служат для крепления кожуха 5 к корпусу судна 1. Шахта 20 предназначена для забора атмосферного воздуха в двигатель 2, который связан с газопроводом 21, снабженным распределительным устройством 22 и клапанами 23. Вдоль днища судна расположены газовые каналы 24, в которых выполнены обращенные к воде отверстия 25, что способствует образованию газовой, подушки. Газовые каналы 26 расположены в стойках 19 и соединяются с газопроводом 21, а газовые каналы 27 (фиг. 2) - внутри кожуха 5 и соединены с газовыми каналами 26. Газы из каналов 27, перфорированных внутрь кожуха 5, через переходник шарнира 18 поступают внутрь пустотелой лопасти 4. Отверстия 28 расположены на поверхности лопасти 4, обращенной к днищу судна. Источники ультразвуковых колебаний сирены 29 установлены в носовой части кожуха 5 (фиг. 3). Носовая камера 30 кожуха 5, в которой установлены сирены 29, отделена от воды герметично установленными мембранами 31, с помощью которых ультразвуковые колебания Moryf сообщаться воде, а через нее передаваться лопасти 4. Пунктиром показаны крайние положения лопасти 4 (фиг. 1 и 2). Нагнетательный 32 и впускной 33 трубопроводы связаны- с газопроводом 21. Входная щель с клапанами 34 водозаборника, 12 и клапан 35 позволяют кожуху 5 выполнять функции вибронасоса. Внутренняя полость 36 этого кожуха представляет собой внутреннюю усеченную цилиндрическую полость. Устройство работает следующим образом. Двигатель 2 через валопровод 11 приводит в действие вибратор 3, от которого низкочастотные колебания с помощью штока 14 передаются лопасти 4. При выходе лопасти 4 из. кожуха 5 она работает, как плавниковый движитель, а при ее входе в кожух 5 - как поршень вибронасоса водометного движителя. Для обеспечения работы в режиме насоса в кожухе 5 имеется водозаборник 17, представляющий собой входную щель с клапаном 34, который открывается при движении лопасти 4 вверх и закрывается при ее движении вниз, а также диффузор 16, имеющий клапан 35, который закрывается при движении лопасти 4 вверх и открывается при ее движении вниз. В кожухе 5 также происходит взаимодействие воды с выхлопными газами двигателя 2, благодаря чему обеспечивается ускорение основного потока воды в кожухе при работе его, как корпуса насоса. При выходе лопасти 4 из кожуха 5, т.е. при работе лопасти, как плавникового движителя, выхлопные газы препятствуют движению воды от задних кромок кожуха к их центрам и не препятстсвуют движению воды от боковых кромок к их центрам, т.е. сохраняется движение потока воды внутри кожуха вдоль его продольной оси. За счет одновременного воздействия на лопасть 4 низкочастотных вибраций, сообщаемых вибратором 3, и высокочастотных ультразвуковых колебаний, передаваемых ему через воду от сирен 29, на обращенной к днищу судна поверхности лопасти 4 образуется устойчивая кавитационная каверна и разряжение. Пузырьки газа, выходящие из диска 4 через отверстия 28, попадая под действие ультразвуковых колебаний сирен 29, коагулируются и движутся в направлении к этим сиренам, что создает условия для образования устойчивой кавитационной каверны. Образованию каверны также способствует срыв струи с клиновидного носа кожуха 5. Все это способствует всплытию судна над водой и значительному уменьшению сопротивления его движению, что, в свою очередь, позволяет значительно увеличить скорость судна и повысить КПД судовой гребной установки. Кроме того, применение ультразвука и газовых струй предотвращает обрастание погруженной в воду части судна морскими организмами и водорослями, лями. Для удобства осуществления прибрежного маневрирования и для обеспечения, заднего хода судно обнажено гребным винтом. С помощью газораспределительного устройства 22, снабженного клапанами 23, производят изменение направления потока газов в случае, если судну необходимо сообщить задний ход. При этом основной движитель судна выключается и включается гребной винт. Одновременно поток газов от двигателя направляется вместо каналов 26 в каналы 24, расположенные вдоль днища судна и снабженные отверстиями 25 для создания газовой подущки, облегчающей движение судна. Основной движитель судна более экономичен и позволяет развить значительно большую скорость по сравнению с гребневым винтом. Формула изобретения 1. Судовая гребная установка, содержащая двигатель, кинематически связанный посредством штока с движителем, включающим кожух с водозаборником, внутри которого щарнирно закреплена лопасть, щарнирно связанная со щтоком, отличающаяся

тем, что, с целью увеличения эффективности работы движителя, она снабжена вибратором, который через шток кинематически связан с лопастью, выполненной в виде пустотелого перфорированного в верхней части диска, установленного под днищем судна, при этом охватывающий диск кожух выполнен клинообразным с усеченной цилиндрической полостью, диффузором и клапанами, причем в выступающей над диском передней заостренной части кожуха на внутренней его стенке установлены источники ультразвуковых колебаний и герметичные

мембраны, расположенные между этими источниками и диском.

2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что она снабжена газоходами,соединяющими выхлопной тракт двигателя с усеченной цилиндрической полостью кожуха и внутренней полостью пустотелого диска.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 503788, кл. В 63 Н 1/36, 1973 (прототип).

12 // 3S 36 /7

3 У

. Z