Судовой гидрореактивный лазерный движитель

 

Использование: судостроение, судовые движители. Сущность изобретения: в судовом гидрореактивном движителе, содержащем устройство для выталкивания жидкости и конусообразную насадку, охватывающую это устройство и гидравлически с ним связанную, выталкивание жидкости осуществляется в рабочем цилиндре, в котором установлен сотовый каркас с лазерными стержнями, торцы которых с одной стороны контактируют с водой, а с другой - соединены с системой электропитания. Использование изобретения снижает весогабаритные и стоимостные показатели движительного комплекса. 5 ил.

Изобретение относится к судостроению, к судовым движителям.

Известен принятый в качестве ближайшего аналога судовой гидрореактивный движитель, содержащий устройство для выталкивания жидкости и конусообразную насадку, охватывающую это устройство и гидравлически с ним связанную (SU, авт. св. N 57479, B 63 H 11/02, 1940).

Предложенное изобретение предназначено для уплощения движителя и повышения его удельной мощности.

Технический результат достигается за счет того, что в известном движителе устройство для выталкивания жидкости выполнено в виде рабочего цилиндра, снабженного с обеих сторон сотовыми заглушками, между которыми установлен сотовый каркас с проходящими через него лазерными стержнями, торцы которых с одной стороны контактируют с водной средой, а с другой соединены с системой электропитания и поддержания давления газа в стержнях через уплотнения в заглушках, которой снабжено устройство для выталкивания жидкости.

На фиг. 1 изображено место установки движителя на подводном судне; на фиг. 2 продольное сечение движителя; на фиг.3 поперечное сечение движителя; на фиг.4 конструкция резонирующих газовых лазерных стержней; на фиг.5 - размещение лазерных стержней в сотовом каркасе (сечение ВВ, фиг.4).

Движитель содержит насадку 1, цилиндрический корпус 2 с фланцем, смонтированный внутри корпуса судна 3 с жестко закрепленной кормовой сотовой заглушкой 4 и съемно носовой сотовой заглушкой 5, внутренний сотовый каркас 6, через который проходят лазерные резонирующие стержни 7 с системой электропитания и поддержание давления газа 8, резьбовые гайки 9 для крепления лазерных стержней в цилиндре, систему охлаждения стержней 10, платформу 11, разделяющую камеру охлаждения на верхнюю и нижнюю полости, и защитный кожух 12.

Резонирующие газовые лазерные стержни включают в себя корпус 13, оптические стекла 14, элементы вспышки 15, гайки фиксаторов 16 и уплотнительные кольца 17. Система охлаждения имеет полости 18.

Действие движителя основано на взаимодействии лазерного излучателя с жидкостью, которое сопровождается светогидравлическим эффектом, приводящим к преобразованию энергии лазерного излучения в непрерывную механическую энергию ударных волн.

Движитель в сборе (с лазерными стержнями) монтируются с внутренней стороны корпуса на болтах. Цилиндр имеет кормовую сотовую заглушку, которая жестко закреплена к цилиндру на сварке. Носовая сотовая заглушка закрепляется на болтах.

Внутри цилиндра между заглушками смонтирован сотовый каркас с платформой, разделяющей камеру на две полости напорную и сливную, через которые проходят лазерные резонирующие стержни с выходом (через уплотнения) и в кормовую (к водной среде) и носовую заглушки. Лазерные стержни снабжены системой электропитания (вспышки) для генерации луча, системой поддержания давления газа в стержнях и системой охлаждения лазерных стержней внутри цилиндра, а для обеспечения эжекции (подсоса) жидкости и направления создаваемой гидрореактивной силы на кормовой части судна жестко закреплена конусная насадка, при помощи которой осуществляется гидравлическая связь с движителем.

Движитель работает следующим образом.

Из источника тока, находящегося на судне, через систему питания 8 подается высокое напряжение на кольцевые электроды. Вспышки 15, генерирующие лучи лазерных стержней (вызванные вспышкой электродов) через оптическое стекло 14, взаимодействуя с водной средой, создают светогидравлический эффект, приводящий к преобразованию световой энергии лазерного излучения в механическую энергию ударных волн.

В полости 19, образованной цилиндрическим корпусом судна 2 и торцевой стенкой заглушки 4, которая одновременно служит упором равнодействующей силы, создаваемой гидравлическим давлением работающих стержней, создается разность скоростей между средой водных масс в полости 19 и полостью, ограниченной корпусом судна и насадкой. Выталкиваемая водная масса через кормовое сопло 20 насадки 1 вызывает непрерывную эжекцию (подсос) новых водных масс воды носовой части насадки, создавая непрерывную гидрореактивную силу отталкивания (тяги) при работе газовых лазерных стержней. Причем чем больше глубина погружения, тем больше эффективность работы движителя.

По оценки заявителя использование судового гидрореактивного лазерного движителя позволит: создавать значительно большую силу тяги по сравнению с существующим способом движения за счет использования светогидравлического эффекта взаимодействия лазерного излучения с водной средой и применения насадки, исключающей рассеивание кинетической энергии водных масс; сократить размеры двигательного комплекса в 10-12 раз по габаритам и по массе; сократить в 10 раз стоимость и трудоемкость изготовления и монтажа движителя за счет исключения из двигательно-движительной установки ряда традиционных машин и устройств; сократить цикл постройки судов на 25-30% и стоимость на 25-30%

Формула изобретения

Судовой гидрореактивный лазерный движитель, содержащий устройство для выталкивания жидкости и конусообразную насадку, охватывающую это устройство и гидравлически с ним связанную, отличающийся тем, что устройство для выталкивания жидкости выполнено в виде рабочего цилиндра, снабженного с обеих сторон сотовыми заглушками, между которыми установлен сотовый каркас с проходящими через него лазерными стержнями, торцы которых с одной стороны контактируют с водной средой, а с другой соединены с системой электропитания и поддержания давления газа в стержнях через уплотнения в заглушках, которой снабжено устройство для выталкивания жидкости.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5