Судно

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

s В 63 Н 19/02

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ. (21) 4820122/11 (22) 26.03,90 (46) 23.02.93. Бюл. ¹ 7 (71) Центральный научно-исследовательский институт им, акад. А. Н. Крылова (72) И. К, Бородай, Ф. В. Ковалевский, А.Д.Круглов, С. В, Куликов, -В. Б, Липис, M.Ô. Храмкин и И. И. Сизов (56) Международная заявка N 87/0440, кл. B 63 Н 19/02, 1987.

Изобретение относится к судостроению, конкретно к судам, оснащенным устройствами, использующими энергию морских волн для повышения тяговых характеристик судна. Такие устройства часто называют волновыми движителями крыльевого типа.

Известен волновой движитель, содер. жащий небалансирное носовое и балансирное кормовое крылья, жестко установленные на валах, связанные между собой разноплечными тягами.

Известен волновой движитель, содержащий стайку-держатель, жестко связанную с днищем судна и расположенную под ним, и рабочий орган, выполненный в виде горизонтально расположенного крыла, соединенного с нижней частью стойки с возможностью осуществления угловых колебаний.

Известно судно, снабженное волновыми движителями в виде крыльевых элементов, соединенных с корпусом судна и установленных попарно по его бортам в количестве не менее трех пар, Недостатком

„„5U,, 1796547 А1. (54) СУДНО (57) Использование: изобретение относится к судостроению, а именно к судам, оснащенным крыльевыми волновыми движителями.

Сущность изобретения: судно содержит корпус, снабженный крыльевыми волновыми движителями и установленными попарно по его бортам в количестве не менее трех пар, каждый крыльевой движитель установлен ниже конструктивной ватерлинии на расстояниии от нее (2,0-2,5)Ь, где Ь вЂ” длина хорды крыла движителя, при этом расстояние между смежными крыльями на каждом борту определено из соотношения (8-10)b. 5 ил. такого движителя является его низкая эффективность из-за неоптимального расстояния между смежными крыльевыми. элементами на каждом борту и отстояния их от конструктивной ватерлинии, Целью изобретения является улучшение эксплуатационных качеств судна.

Поставленная цель достигается тем, что у судна, содержащего корпус, снабженный крыльевыми волновыми движителями, установленными попарно по его бортам в количестве не менее трех пар, каждый ф крыльевой движитель установлен ниже конструктивной ватерлинии — на расстоянии от нее (2,0 — 2,5)Ь, где b — длина хорды крыла движителя, при этом расстояние между смежными крыльями на каждом борту определено из соотношения (8 — 10)b.

Расположение крыльевых движителей на 2,0 — 2,5 длины хорды крыла ниже конструктивной ватерлинии (КВЛ) является оптимальным с точки зрения получения наибольшей тяги при движении судна на волнении, Та, известно, что с увеличением заглубления крыла растет до некоторого

1796547

3 значения его коэффициент подъемной силы (Су). Вместе с тем, с увеличением заглубления падает скорость орбитального движения частиц волны, и как следствие, происходит падение тяги крыла. Следовательно, существует определенное заглубление, которое является оптимальным, Оптимальное относительное заглубление крыла определяется абсциссой точки пересечения кривых Cy(t.Ь) и Voqa(t/Ь), изобра-, 10 женных на фиг, 1 в безразмерном виде, Из рассмотрения фиг, 1 видно, что оптимальное заглубление крыла составляет 2,2 длины хорды крыла. С учетом изменения в некоторых пределах осадки судна при различных условиях плавания, целесообразно . принимать расположение крыльев на 2,02,5длины хорды крыла ниже КВЛ. Известно, что при уменьшении расстояния между двумя крыльями происходит падение коэффи- 20 циента подъемной силы (С„) заднего крыла.

Из фиг. 2 видно, что при изменении относительного расстояния между крыльями в пределах 8-10 длин хорды (h/Ь=8 — 10). Это падение составляет примеано 370, а при изменении. в пределах (5-8) Ь/Ь вЂ” более

10 (,, т.е. дальнейшее сближение крыльев становится нецелесообразным, Вместе с тем, хотя при h/b>10 снижение Су происходит более монотонно, отдалять крылья друг 30 от друга становится невыгодным в связи со снижением суммарной эффективности крыльевой системы, поскольку уменьшится количество крыльев в пределах длины судна, Таким образом, оптимальное расстоя- 35 ние между смежными крыльями следует определять из соотношения (8-10)Ь. На фиг.

3 приведены схемы размещения волнового движителя на судне и крыльевого устройст. ва. Здесь:t — отстояние крыла от КВЛ, l — 40 длина крыла, Ь вЂ” его хорда, h — расстояние между крыльями, 1 — борт судна, 2 — гидроцилиндр для выдвижения и уборки крыла заподлицо с бортом, 3 — баллер, 4 — крыло, 5 — шайба, На фиг. 4 изображены треугольник скоростей и система сил, действующих на крыло волнового движителя: Y — подъемная сйла, R — результирующая гидродинамическая сила, Т вЂ” сила, умеряющая.качку (боковая сила), Х вЂ” сила сопротивления крыла, Р— упор (тяга) крыла, ф — угол дифферента судна, a — угол атаки крыла, Vo — скорость движения судна, V>< — скорость от волнения и качки, W — результирующая скорость потока.

На фиг. 5 приведены результаты испытаний . модели (L=3,04 м, В=0,47 м, T=0,14 м) судна-контейнеровоза на встречном регулярном волнении в форме зависимости безразмерного дополнительного сопротивления модели hR/y г L от числа

Оруда г=Ч/ Гд (при А/L=0,99. Испытания проводились для трех вариантов состояния корпуса: кривая 1 — голый корпус, 2— корпус с жестко закрепленными на баллере крыльями, 3 — корпус с упруго закрепленными крыльями, Здесь: у- удельный вес воды, r — высота волны, ) - длина волны; L, В, Т— длина, ширина и осадка модели.

Изобретение иллюстрируется следующим примером, Применение предложенного устройства, состоящего из 8-и пар крыльевых волновых движителей, для контейнеровоза со следующими характеристиками: V=-15380 м, 1=151,8 м, В=23,6 м, Т=7 м, а=0,72, А=0,61.

По результатам расчетов, основанных на экспериментальных исследованиях и теоретических проработках, показано, что годовая экономия топлива при использовании заявленного изобретения составляет 910о/, Формула изобретения

Судно,.содержащее корпус, снабженный крыльевыми волновыми движителями, установленными. попарно по его бортам в количестве не менее трех пар, о т л и ч а ющ e e с я тем, что, с целью улучшения эксплуатационных качеств, каждый крыльевой движитель установлен ниже конструктивной ватерлинии на расстоянии от нее (2 — 2,5)

В, где  — длина хорды крыла двигателя, при этом расстояние между смежными крыльями на каждом борту определено из соотно.шения (8 — 10)В.

1796547 (Ю, 1796547

Фиг.4 Риз. .

Составитель M. Храмкин

Техред M,Ìîðãåíòàë Корректор И. Муска

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 626. Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5