Кольцевая насадка для гребного винта плавучих средств

Авторы патента:

B63H5/14 - устанавливаемых в невращающихся трубах или кольцах, которые, например с целью управления судном могут переставляться (бандажные кольца, прикрепляемые к лопастям B63H 1/16; реактивные движители B63H 11/00)

B63H1/28 - Судовые движители и управление судами (движители для подводных лодок, приводимые в действие иначе, чем атомной энергией B63G; для торпед F42B 19/00)

Владельцы патента RU 2626423:

Смирнов Андрей Валерьевич (RU)

Изобретение относится к судостроению, а именно к конструкции винтового привода судов. Кольцевая насадка для гребного винта плавучего средства имеет цилиндрическую форму с увеличенной шириной. Кольцевая насадка в установленном виде покрывает гребной винт и часть обтекателя винта таким образом, что выходной диаметр кольцевой насадки частично перекрывается обтекателем. Диаметры входного и выходного отверстия кольцевой насадки равны. Достигается увеличение реактивного тягового усилия и предотвращение кавитации гребного винта. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Область техники

Изобретение относится к судостроению, а именно к конструкции винтового привода судов, и предназначено для установки на катерах, судах любого типа и служит для передачи усилия потока воды с гребного винта на корпус судна.

Уровень техники

Известен Патент RU 2296081 «НАСАДКА ГРЕБНОГО ВИНТА», который включает в себя насадку гребного винта, содержащую элементы насадки, выполненные в форме треугольников или трапеций, закрепленных вблизи гребного винта. Наружные продольные кромки элементов насадки расположены по коническим поверхностям с основаниями, обращенными к винту и параллельными его оси. Насадка гребного винта выполнена в виде обечайки, внутри которой размещены симметрично относительно друг другу и винта элементы насадки, ребра которых выступают сзади винта за выходные контуры обечайки. Высота элемента насадки составляет меньше половины радиуса винта (www1.fips.ru, RU 2296081).

Недостатками данного патента является необходимость подбора продольного сечения элемента насадки и угла наклона скоса элемента насадки в зависимости от режима эксплуатации винта (диаметра, скорости вращения и т.д.).

Раскрытие изобретения

Технической задачей настоящего изобретения является разработка такой конструкции кольцевой насадки для гребного винта, которая позволила бы существенно увеличить тягу движителя плавучего средства.

Заявленный технический результат достигается путем выполнения кольцевой насадки для гребного винта, имеющей на всем протяжении одинаковый диаметр и за счет конструкции заходящей на обтекатель, что приводит к сжатию потока воды, и как следствие, увеличению реактивного тягового усилия и предотвращение кавитации гребного винта. Кольцевая насадка выполнена в виде цилиндрической поверхности с увеличенной шириной (1.4), такой, которая позволяет установленной насадке покрывать винт (3) и часть обтекателя (2) (фиг. 1).

Поток воды (4) захватывается винтом через входное сечение диаметром (d1) и выбрасывается через выходное сечение (1.3) с разностью диаметров (d3-d2). Диаметры входного и выходного отверстий равны d1=d3. За счет выполнения насадки заходящей на обтекатель расстояние между ее внутренней поверхностью (1.1) и поверхностью обтекателя (2) (d3-d2) меньшего сечения, чем сечение входного отверстия, за счет разницы диаметров, на входе в насадку (d1) и выходе из нее (d3-d2), скорость потока воды при выходе из устройства увеличивается и соответственно при одинаковой массе реактивное тяговое усилие существенно увеличивается, что существенно увеличит тягу движителя судна, а также, в связи с созданием зоны повышенного давления (1.3) в месте перехода струи, исключается явление кавитации на лопастях гребного винта.

В частном случае насадка может иметь диаметр выходного отверстия (d3) меньше диаметра входного отверстия (d1), что дополнительно увеличивает давление воды, и как следствие скорость ее выхода.

Описываемая конструкция может использоваться на любых плавучих средствах, вне зависимости от конструктивных особенностей гребного винта.

Краткое описание чертежей

Фиг. 1 - схематичное изображение установленной кольцевой насадки - для гребного винта сбоку в разрезе.

Обозначение конструктивных элементов:

1 - кольцевая насадка;

1.1 - внутренняя поверхность кольцевой насадки;

1.2 - входное отверстие;

1.3 - выходное отверстие;

2 - обтекатель;

3 - гребной винт;

4 - входящий поток воды;

5 - выходящий поток воды;

d1 -диаметр входного отверстия;

d2 - диаметр обтекателя;

d3 - диаметр выходного отверстия.

Сущность изобретения

Кольцевая насадка для гребного винта (1) устанавливается с заходом на обтекатель (2) (фиг. 1).

Поток воды (4) при движении плавучего средства захватывается винтом (3) во входное отверстие (1.2) с диаметром (d1) с соответствующей площадью сечения и выбрасывается через выходное отверстие (1.3) насадки (1). При этом площадь выходного отверстия (1.3) частично перекрыта обтекателем (2). За счет чего поток воды выбрасывается из выходного отверстия с увеличенным давлением и скоростью движения. Это обусловлено разницей между диаметром выходного отверстия (d3) и диаметром обтекателя (d2). При этом диаметры входного (d1) и выходного (d3) отверстий равны. За счет этого скорость потока воды при выходе из кольцевой насадки (1) существенно выше, а масса на входе и выходе одинакова.

В частном случае выходное отверстие (1.3) может сужаться к обтекателю (2). При увеличении скорости потока воды при одинаковой массе реактивное тяговое усиление существенно увеличивается.

Помимо вышеизложенного, уменьшается расход топлива. Улучшается управляемость плавучего средства.

Предлагаемая конструкция может быть применена без реконструкции существующих гребных винтов как дооснащение действующих узлов - плавучего средства. Простота конструкции позволяет использовать ее на любых плавучих средствах, вне зависимости от конструктивных особенностей винта.

1. Кольцевая насадка для гребного винта плавучего средства имеет цилиндрическую форму, увеличенную ширину и в установленном виде покрывает гребной винт и часть обтекателя винта таким образом, что выходной диаметр кольцевой насадки частично перекрывается обтекателем, отличающаяся тем, что диаметры входного и выходного отверстия кольцевой насадки равны.

2. Кольцевая насадка для гребного винта плавучего средства по п.1, отличающаяся тем, что выходное отверстие выполнено сужающимся к обтекателю.

Изобретение относится к области судостроения, а именно к водометным движителям. Водометный движительный комплекс содержит водовод, который выполнен в виде осесимметричной профилированной кольцевой насадки, внутри которой соосно размещено установленное на валу рабочее колесо.

Комбинированный двигательно-движительный комплекс судна // 2617310

Изобретение относится к области судостроения и касается вопроса повышения эффективности использования водометных движителей для водоизмещающих судов. Комбинированный двигательно-движительный комплекс судна содержит корпус в виде осесимметричной судовой кольцевой насадки с размещенным в нем реверсивным электродвигателем погружного исполнения и оснащен размещенным вниз по потоку за рабочим колесом, соосно с ним, гребным винтом.

Водометный двигательно-движительный комплекс // 2585207

Изобретение относится к области судостроения, а именно к водометным движителям. Водометный двигательно-движительный комплекс включает осесимметричный корпус в виде судовой кольцевой насадки, в котором размещены статор электродвигателя и подвижно установленное круговое кольцо.

Движительно-рулевое устройство // 2556817

Изобретение относится к области морской подводной техники, а именно к конструкциям движительно-рулевых устройств подводных аппаратов. Движительно-рулевое устройство содержит гребной винт, который размещен в направляющей насадке.

Судовая винто-рулевая колонка для движения и маневрирования судна в ледовых условиях // 2540200

Изобретение относится к области судостроения, а именно к созданию движительно-рулевых комплексов, обеспечивающих движение и маневрирование судна в ледовых условиях.

Узел двигателя и способ установки такого узла // 2540039

Изобретение относится к области судостроения и касается конструкции, а также технологии монтажа и демонтажа узла пропульсивной установки судна. Судно содержит корпус и двигатель, причем двигатель включает по меньшей мере один туннельный элемент и по меньшей мере один узел движителя.

Кольцевое движительное устройство // 2531631

Изобретение относится к области судостроения и может быть использовано в конструкциях винтовых движителей и устройствах активного управления плавательными средствами.

Кольцевой судовой движитель // 2526303

Винт с кумулятивным эффектом // 2405713

Изобретение относится к судостроению, авиастроению, построению аэроглиссеров, судов на воздушной подушке и касается конструкций гребных и воздушных винтов в кольцевых насадках.

Судовой двигатель с гондолой, устанавливаемой под корпусом судна // 2372246

Изобретение относится к судовому движительному комплексу. .

Мелкосидящее судно с лопастными колёсами // 2624375

Изобретение относится к области судостроения, в частности к судам с лопастными гребными колесами. Предложено мелкосидящее судно с лопастными колесами, состоящее из корпуса, двигателей, силовых трансмиссий, лопастных колес, закрепленных на гребных валах, установленных перпендикулярно направлению движения судна, водопроточных каналов и рулевого устройства, причем корма судна выполнена в виде двух сквозных водопроточных каналов, разделяющих днище на три водоизмещающие секции, на которых установлены опоры двух гребных валов с закрепленными на них лопастными колесами, состоящими из двух параллельных друг другу прочных дисков с установленными между ними изогнутыми лопастями, расположенными по нескольким разноудаленным от вала диаметрам так, что при вращении колес они следуют друг за другом, переливая воду на более отдаленные от вала лопасти, и входят в воду под прямым углом в безударном режиме.

Судно с качельным приводом // 2624121

Изобретение относится к области судостроения, в частности к спортивно-развлекательным плавсредствам. Предложено судно с качельным приводом, которое имеет веретенообразный корпус с двумя боковыми наклоненными вниз на 30÷45° крылообразными гидродинамическими плоскостями.

Ленточно-лопастное устройство для получения потока // 2623422

Настоящее изобретение относится к движителям, применяемым в жидкостях или газах. Ленточно-лопастное устройство для получения потока содержит лопасти, которые движутся по траектории движущейся замкнутой ленты, надетой на вращающиеся колеса, положение лопастей относительно направления их движения устанавливается системой управления лопастями, а каждая лопасть содержит вал лопасти, неподвижно закрепленный на торцах лопасти, замкнутые ленты, на внешнею поверхность которых крепятся подшипники, в которых вращаются валы лопастей, ведущие и ведомые колеса, на которые надеваются замкнутые ленты, систему управления, устанавливающую положение лопастей относительно направления их движения, кинематически связанную с валами лопастей, защитный внешний корпус, раму для крепления узлов, составляющих ленточно-лопастное устройство для получения потока.

Плавниковый лопастной движитель для плавсредств надводного и подводного плавания (варианты) // 2622519

Изобретение относится к судостроению, а именно к плавсредствам. Плавниковый лопастной движитель для плавсредств надводного и подводного плавания включает в себя вариант конструкции надводного судна, которое содержит по обе стороны от осевой линии судна протяженные кормовые плавники с окнами, перекрывающимися при их движении в сторону осевой линии судна лопастями.

Ротор летательного аппарата вертолётного типа // 2620501

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям воздушных винтов. Ротор включает пару лопастей, одна из которых принадлежит одному несущему винту, а другая принадлежит второму несущему винту.

Подводный движитель (варианты) // 2620037

Изобретение относится к области судостроения, а именно к подводным движителям, воздействующим непосредственно на воду, не вращающегося типа. Варианты выполнения подводных движителей, каждый из которых включает наружную обтекаемую оболочку, группы пар электродов-разрядников, энергетическую установку по созданию импульсных напряжений между электродами-разрядниками.

Водометный движительный комплекс // 2617622

Плавниковый движитель плавучего средства // 2617321

Изобретение относится к судовым движителям, в частности к устройствам привода судового движителя с рабочим органом в виде колеблющегося крыла. Плавниковый движитель плавучего средства содержит корпус плавучего средства, по меньшей мере, одно крыло с отклоняемой частью и ось колебаний крыла.

Комбинированный двигательно-движительный комплекс судна // 2617310

Способ работы безвихревого гребного винта и устройство движителя для жидких сред на его основе // 2614444

Изобретение относится к области судостроения, а именно к малошумящим движителям для надводного и подводного транспорта. Для работы винтового движителя лопасти устанавливают с нулевым углом атаки для совершения колебательных движений в виде реверсивных угловых перемещений относительно оси вращения, при этом лопасти имеют симметричную форму относительно плоскости, проходящей через ось вращения и оси лопастей.

Кольцевой гребной винт с откидкой лопастей вперед // 2628625

Изобретение относится к судостроению, а именно к кольцевому гребному винту и подруливающему устройству. Кольцевой гребной винт (12) для подруливающего устройства (10) содержит кольцевую насадку (15), центральный элемент (16) и по меньшей мере одну лопасть (18) гребного винта. Лопасть проходит между центральным элементом (16) и кольцевой насадкой (18) и прикреплена к центральному элементу и кольцевой насадке соответственно. Профиль (19) задней кромки по меньшей мере одной лопасти (18) гребного винта имеет S-образную форму в сечении, перпендикулярном оси А вращения указанного кольцевого гребного винта (12). Касательная к профилю передней кромки в точке крепления к охватывающей кольцевой насадке указанного гребного винта и касательная к охватывающей кольцевой насадке в той же самой точке крепления образуют угол, составляющий более 0° и менее 90°. Подруливающее устройство (10) содержит кольцевой гребной винт (12) и двигатель с постоянными магнитами. Кольцевой гребной винт (12) и корпус (13) подруливающего устройства содержит статорную обмотку двигателя с постоянными магнитами. Кольцевой гребной винт (12) в подруливающем устройстве (10) на судне приводится в действие посредством двигателя с постоянными магнитами. Достигается повышенная эффективность подруливающего устройства и улучшенная его управляемость при возникновении кавитации. 3 н. и 5 з.п. ф-лы, 2 ил.