Высокоскоростное судно для передвижения по поверхности воды, над поверхностью воды и под водой

Изобретение относится к области судостроения, а именно к высокоскоростным судам, движущимся по поверхности воды, над поверхностью воды и под водой. Заявлено высокоскоростное судно с использованием реактивного водного движителя, включающее корпус сигарообразной либо дискообразной обтекаемой формы, несущие крылья с элементами механизации для создания аэродинамической подъемной силы, водометную силовую установку, водозаборные устройства, систему каналов-трубопроводов, соединяющих водозаборные устройства с силовой водометной установкой и с выпускными соплами, интегрированную систему управления, при этом выпускные сопла от маршевой водометной установки расположены в хвостовой части корпуса, кроме этого, выпускные сопла от силовой водометной установки расположены в виде двумерного массива по наружной поверхности корпуса в зависимости от гидродинамического сопротивления участков корпуса, выпускные сопла от силовой водометной установки, расположенные по наружной поверхности судна, имеют изменяемый силовой вектор тяги, водозаборное устройство, используемое при движении судна над поверхностью воды, выполнено погружным и закреплено к корпусу при помощи трансформируемой системы телескопических конструкций. Технический результат заключается в снижении гидродинамического сопротивления судна, а также в увеличении высоты подъема при полете над водной поверхностью для уменьшения влияния волнения водной поверхности на устойчивость движения судна. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Изобретение относится к области судостроения, а именно к высокоскоростным судам движущихся по поверхности воды, над поверхностью воды и под водой.

Известен способ снижения гидродинамического сопротивления судна путем эжектирования на поверхность корпуса судна вязкоупругого полимерного покрытия (см. патент РФ N 2501823, авторы Мур К.Дж. (US), Райен Т.Д. (US), Мур К.M. (US), Бойс T.A. (US), публикация 20.12.2013 г.). Данная технология снижения гидродинамического сопротивления водной среды является слишком трудоемкой и дорогостоящей в реализации.

Известен способ уменьшения поверхностного трения при движении тела в воде, при котором создается электрическое поле в пограничном слое окружающем поверхность тела, путем приложения электрического напряжения к проводящим участкам разделенных изолятором, при этом происходит образование пограничного газового слоя вокруг поверхности движущегося тела. (см. патент РФ N 2223195, авторы Дозоров Т.А., Смирнов Г.В., публикация 10.02.2004 г.).

Известен способ снижения сопротивления при обтекании тела потоком жидкой или газовой среды, при котором создают циркуляцию среды между пространством вне тела и полостями внутри него (см. патент РФ N 2169097, авторы Альпин А.Я., Альпин В.А., публикация 20.06.2001 г.). Следует отметить, что все вышеприведенные аналоги решают задачу пассивного снижения сопротивления при движении тела в воде, что не дает существенного положительного эффекта от использования данных технологических решений.

Известен способ создания тяги на судне заключающийся в установке основных силовых роторных движителей с обеих сторон носовой и кормовой оконечностей судна в цилиндрических нишах с входными и выходными плоскими щелевыми каналами, при этом осуществляется соответственно тангенциальный отсос и подача воды на поверхность судна (см. патент ЕР N 0414827, МКИ В63Н 11/08, публикация 27.02.1991 г.). Следует отметить эффективность применения метода снижения гидродинамического сопротивления судна путем активного управления пограничным слоем, при этом к недостаткам данного способа следует отнести то обстоятельство, что активное управление пограничным слоем предусмотрено только на носовой и кормовой частях корпуса судна.

Известно также техническое решение активного подводного крыла с применением силовой установки с водометным движителем. Данное техническое решение принято за прототип (см. патент РФ N 2176609, автор Бойцов Е.Н., публикация 10.12.2001 г.). Активное подводное крыло представляет собой тело обтекаемой формы с водозаборником, гидравлическим нагнетателем, соединенных с выпускными водопроточными каналами и щелевыми соплами, при этом щелевые сопла имеют возможность изменять направление истекающей водяной струи. Целью данного изобретения является распространение принципа испускания потока жидкости, либо газоводяной рабочей смеси от силовой водометной установки вдоль всей или большей части поверхности корпуса судна соприкасающейся с водой для минимизации гидродинамического сопротивления движущегося судна, и как следствие увеличение скорости движения судна по водной поверхности либо движения в подводном положении.

Известно также транспортное средство на аэродинамической подушке, принятое за прототип, содержащее корпус, несущие крылья, стабилизатор, пневмобаллоны установленные на нижней поверхности крыльев и на нижней поверхности корпуса транспортного средства, электрогидрореактивные двигатели с постоянным погружением в воду установленные на вертикальных консолях, причем электрогидрореактивные двигатели имеют возможность поворота относительно горизонтальной оси. (патент РФ N2266836, авторы Красицкий М.В., Исмагилова А.А., Дмитриев С.А., Козловский С.В., Абрамов Д.С., публикация 27.07.2004 г.) Следует признать рациональным использование аэродинамической подъемной силы для движения транспортного средства над поверхностью воды с использованием реактивного водного движителя. При этом недостатком данного технического решения является небольшая высота полета транспортного средства над поверхностью воды, ограниченная высотой стационарных вертикальных консолей для расположения электрогидрореактивных двигателей. Целью предлагаемого изобретения является уменьшение веса поднимаемой части транспортного средства над водной поверхностью, а также увеличение высоты подъема при полете над водной поверхностью для уменьшения влияния волнения водной поверхности на устойчивость движения транспортного средства.

Указанные цели достигаются путем выполнения высокоскоростного судна для передвижения по поверхности воды, над водной поверхностью и под водой с использованием реактивного водного движителя, включающего корпус сигарообразной либо дискообразной обтекаемой формы, несущие крылья с элементами механизации для создания аэродинамической подъемной силы, одну либо более водометную силовую установку, водозаборные устройства, систему каналов трубопроводов соединяющих водозаборные устройства с силовой водометной установкой и с выпускными соплами, интегрированную систему управления, при этом выпускные сопла от маршевой водометной установки расположены в хвостовой части корпуса центрального модуля, кроме этого выпускные сопла от силовой водометной установки расположены в виде двумерного массива по наружной поверхности корпуса высокоскоростного судна в зависимости от гидродинамического сопротивления участков корпуса судна, при этом выпускные сопла от силовой водометной установки имеют изменяемый силовой вектор тяги, при этом водозаборное устройство выполнено погружным и закреплено к корпусу высокоскоростного судна при помощи трансформируемой системы телескопических конструкций. При этом на выпускных соплах от маршевой силовой водометной установки могут быть установлены насадки с ускорителем потока истекающей жидкости. Кроме этого на корпусе погружного водозаборного устройства используемого при движении судна над поверхностью воды могут быть установлены выпускные сопла от силовой водометной установки для формирования активного силового потока жидкости вдоль поверхности обтекаемого корпуса погружного водозаборного устройства. Кроме этого в корпусе погружного водозаборного устройства используемого при движении судна над поверхностью воды может быть установлена силовая водометная установка.

На представленных чертежах позициями обозначены:

поз. 1 - корпус сигарообразной формы высокоскоростного судна;

поз. 2 - погружное водозаборное устройство;

поз. 3 - несущие крылья с элементами механизации для создания аэродинамической подъемной силы;

поз. 4 - выпускное сопло от силовой маршевой водометной установки;

поз. 5 - выпускное сопло от силовой водометной установки с изменяемым вектором тяги;

поз. 6 - трансформируемая система из стержневых элементов для крепления погружного водозаборного устройства к корпусу судна.

На иллюстрационных чертежах данного изобретения показан вариант исполнения высокоскоростного судна для передвижения по поверхности воды, над водной поверхностью и под водой с использованием многоструйного реактивного водного движителя.

на фиг. 1 - вид сбоку высокоскоростного судна при движении по поверхности воды с испусканием реактивной водяной струи от силовой водометной установки из выпускных сопел по всей смоченной поверхности корпуса судна а также из выпускных сопел от маршевой водометной установки расположенных в кормовой части корпуса судна;

на фиг. 2 - вид сбоку высокоскоростного судна при движении под водой с испусканием реактивной водяной струи от силовой водометной установки из выпускных сопел по всей смоченной поверхности корпуса судна а также из выпускных сопел от маршевой водометной установки расположенных в кормовой части корпуса судна;

на фиг. 3 - вид сбоку высокоскоростного судна при движении по поверхности воды в режиме набора скорости для взлета над поверхностью воды с испусканием реактивной водяной струи от силовой водометной установки из выпускных сопел расположенных на нижней поверхности корпуса судна а также из выпускных сопел от маршевой водометной установки расположенных в кормовой части корпуса судна;

на фиг. 4 - вид сбоку высокоскоростного судна при движении над поверхностью воды в режиме крейсерского горизонтального полета с испусканием реактивной водяной струи из выпускных сопел от маршевой водометной установки расположенных в кормовой части корпуса судна.

1. Высокоскоростное судно с использованием реактивного водного движителя, включающее корпус сигарообразной либо дискообразной обтекаемой формы, несущие крылья с элементами механизации для создания аэродинамической подъемной силы, водометную силовую установку, водозаборные устройства, систему каналов-трубопроводов, соединяющих водозаборные устройства с силовой водометной установкой и с выпускными соплами, интегрированную систему управления, отличающееся тем, что выпускные сопла от маршевой водометной установки расположены в хвостовой части корпуса центрального модуля, кроме этого, выпускные сопла от силовой водометной установки расположены в виде двумерного массива по наружной поверхности корпуса высокоскоростного судна в зависимости от гидродинамического сопротивления участков корпуса реактивного аппарата, при этом выпускные сопла от силовой водометной установки, расположенные по наружной поверхности судна, имеют изменяемый силовой вектор тяги, при этом водозаборное устройство, используемое при движении судна над поверхностью воды, выполнено погружным и закреплено к корпусу высокоскоростного судна при помощи трансформируемой системы телескопических конструкций.

2. Высокоскоростное судно по п. 1, отличающееся тем, что на выпускных соплах от силовой водометной установки установлены насадки с ускорителем потока истекающей жидкости.

3. Высокоскоростное судно по п. 1, отличающееся тем, что на корпусе погружного водозаборного устройства, используемого при движении судна над поверхностью воды, установлены выпускные сопла от силовой водометной установки для формирования активного силового потока жидкости вдоль поверхности обтекаемого корпуса погружного водозаборного устройства.

4. Высокоскоростное судно по п. 1, отличающееся тем, что в корпусе погружного водозаборного устройства, используемого при движении судна над поверхностью воды, установлена силовая водометная установка.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области судостроения, а именно к реактивным водным движителям, которые могут быть установлены на надводных либо подводных водоизмещающих судах, либо на универсальных судах, движущихся по поверхности воды, над поверхностью воды и под водой.

Изобретение относится к раме водометного движителя, к водометному движителю, оснащенному рамой водометного движителя, и к компоновке водометного движителя с рамой на судне.

Изобретение относится к области судостроения, а в частности к водометным движительно-рулевым комплексам. Движительно-рулевой комплекс содержит корпус, двигатель, движитель с реверсивно-рулевым устройством.

Изобретение относится к судостроению, а именно к лопастным движителям. Лопастное колесо состоит из катушки, закрепленной на поперечном гребном валу, двух параллельных между собой дисков, закрепленных по бортам катушки и водоподающих и водовыбрасывающих лопастей.

Изобретение относится к судостроению и может быть использовано в качестве движителей судов и подводных лодок. Движитель подводной лодки включает жестко закрепленную на корпусе подводной лодки кольцевую диафрагму и электрогидравлический насос.

Изобретение относится к области судостроения, в частности к конструкции высокомореходных быстроходных судов. Предложено быстроходное судно, содержащее корпус, в килеватом днище которого выполнена выемка для образования искусственной газовой каверны, а также средства подачи в нее газа под избыточным давлением.

Изобретение относится к устройствам для перемещения плавающих объектов по воде и под водой. Водометный движитель содержит водометную трубу и движитель.

Изобретение относится к судостроению, а именно к движительному агрегату корабля. Движительный агрегат корабля содержит конструкцию (1) оболочки, электрический двигатель (3), замкнутую жидкостную систему (9) охлаждения, которая имеет внутреннее пространство (10).

Изобретение относится к энергомашиностроению, в частности, к способам получения тяги в жидкости, преимущественно в воде. Для получения тяги в водной среде создают направленный поток в жидкости относительно объекта с движителем при сгорании горючих веществ.

Изобретение относится к области судостроения и касается вопроса обеспечения эвакуации и спасения персонала, а также экипажей морских объектов, работающих в замерзающих морях, и позволяет осуществить экстренную эвакуацию и спасение персонала и экипажей с морских объектов в ледовых условиях.

Изобретение относится к авиации и касается транспортных средств на динамической воздушной подушке. Экраноплан содержит прямое крыло малого удлинения, образующее корпус, с закрепленными по бокам вниз аэрогидродинамическими шайбами в виде поплавков катамарана.

Экраноплан выполнен в виде водонепроницаемого крыла-корпуса и оснащен торцевыми аэродинамическими шайбами, переходящими в кормовой части в воздушные кили с расположенным между ними силовым агрегатом с воздушным винтом.

Изобретение относится к транспортным средствам на воздушной подушке и может использоваться круглогодично в условиях полного бездорожья, в бассейнах рек, включая реки, не имеющие гарантированных глубин судового хода, а также для ликвидации последствий других чрезвычайных ситуаций (ЧС).

Изобретение относится к транспортным средствам на воздушной подушке с аэродинамической разгрузкой, в частности к летательным аппаратам на динамической воздушной подушке.

Изобретение относится к транспортным средствам на динамической воздушной подушке и касается экранопланов. Экраноплан содержит фюзеляж, шасси, вертикальное оперение, крылья, двигатели.

Изобретение относится к авиации и транспортным средствам на динамической воздушной подушке и предназначено для создания гидросамолетов и экранопланов с возможностью амфибийной эксплуатации.

Изобретение относится к экранопланному транспорту и касается системы демпфирования продольных колебаний экраноплана по углу тангажа. Устройство демпфирования содержит штурвальную колонку с загрузочным механизмом, проводку управления с системой тяг и качалок, рулевой агрегат, датчик угловой скорости тангажа, блок усиления и контроля.

Изобретение относится к авиационной технике. Оно представляет собой транспортную систему, включающую летательный аппарат с корпусом и движителями вертикального и горизонтального перемещения и наземные средства обеспечения с направляющим приспособлением.

Изобретение относится к авиации и касается аэрогидродинамической схемы экранопланов на динамической воздушной подушке. Экраноплан содержит интегральную аэрогидродинамическую комбинацию двух составных крыльев, состоящую из внутреннего и внешнего составного крыла.

Изобретение относится к пассажирским транспортным средствам на динамической воздушной подушке. Пассажирский экраноплан содержит корпус с кабиной, крыло малого удлинения, хвостовое вертикальное двухкилевое оперение с установленным на килях стабилизатором с шарнирно закрепленным рулем высоты, а также автономную буксировочную мотоустановку, несущую двигатель экраноплана и соединенную с помощью горизонтальных осевых цилиндрических шарниров и телескопических амортизаторов двумя параллельными боковыми буксировочными штангами.

Изобретение относится к области судостроения, а именно к высокоскоростным судам, движущимся по поверхности воды, над поверхностью воды и под водой. Заявлено высокоскоростное судно с использованием реактивного водного движителя, включающее корпус сигарообразной либо дискообразной обтекаемой формы, несущие крылья с элементами механизации для создания аэродинамической подъемной силы, водометную силовую установку, водозаборные устройства, систему каналов-трубопроводов, соединяющих водозаборные устройства с силовой водометной установкой и с выпускными соплами, интегрированную систему управления, при этом выпускные сопла от маршевой водометной установки расположены в хвостовой части корпуса, кроме этого, выпускные сопла от силовой водометной установки расположены в виде двумерного массива по наружной поверхности корпуса в зависимости от гидродинамического сопротивления участков корпуса, выпускные сопла от силовой водометной установки, расположенные по наружной поверхности судна, имеют изменяемый силовой вектор тяги, водозаборное устройство, используемое при движении судна над поверхностью воды, выполнено погружным и закреплено к корпусу при помощи трансформируемой системы телескопических конструкций. Технический результат заключается в снижении гидродинамического сопротивления судна, а также в увеличении высоты подъема при полете над водной поверхностью для уменьшения влияния волнения водной поверхности на устойчивость движения судна. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

Наверх