Плавниковый движитель

 

Использование: для судовых движителей Сущность изобретения: плавниковый движитель содержит крыло, установленное с возможностью поворота. В носовой части крыла размещены оси, на которых установлены салиноны, и привод поворота салинонов 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 В 63 Н 1/36

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ.ГКНТ СССР.

Ъ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4886732/11 (22) 08.10.90 (46) 15,08.92, Бюл, ¹ 30 (75) С.В,Полищук и В.В.Бабенко (56) Авторское свидетельство СССР № 977272, кл. В 63 Н 1/36, 1981. (54) ПЛАВНИКОВЫЙ ДВИЖИТЕЛЬ

Изобретение относится к судостроению и может быть использовано при конструировании плавниковых движителей, Известны крылья большой стрекозы, где складочные структуры — на переднем крае крыла, необходимые для создания условий отрыва пограничного слоя. Стрекоза делает процесс отрыва на передней кромке крыла регулируемым, что обеспечиваетдвижение при сильном увеличении давления, Исследования, предпринятые для оценки количественной информации аэродинамики крыла стрекозы (Re = 10-) и .объясненные с точки зрения теории вихреобразования, показали, что аэродинамические качества полета с гофрированной передней секцией крыла лучшие, чем с плоским крылом, B частности эффективность таких турбулизаторов состоит в небольшом увеличении силы тяги. При низком угле атаки сила тяги намного больше из-за большей поверхности образования вихрей.

В радиотехнике изменение характери. стик и преобразование волн с помощью выступов, складок, зубцов реализуется в устройствах антенн и излучателей (рупорных, апертурных). Ы„„1754578 А1

2 (57) Использование: для судовых движителей. Сущность изобретения: плавниковый движитель содержит крыло, установленное с возможностью поворота, В носовой части крыла размещены оси, на которых установлены салиноны, и привод поворота салинонов, 4 ил, В конструкциях ласт регулирование волнообразного потока осуществляется изменением конструкции лопастй ; Ффиданием ей волнообразной формы, или созданием Б выступов и впадин в определенных частях.

Известны конструкции предкрылков, используемых в воздушном трайспорте. В частности, поверхность крыла имеет прерйвистое линейное вихреобразное приспособлейие, которое находится за передней кромкой поперек направления обтекания и создает ряд последовательных скатйвающихся вихрей, расположенных пдперек rio-. тока.

Наиболее близким к изобретению явля- 4 ется устройство, в котором плавниковый (Л движитель содержит прикрепленный к корпусу плавсредства привод поворбтно-коле- QQ бательного движейия, кйнематически связанный с рычатом, к свободному концу которого шарнирно йрикреплена лопасть с приводом ее поворотно-колебательного движения, а также блок управления приводами.

В этой конструкции для повышения надежности приводы поворотно-колебательного движения рычага и лопасти вйполнены в виде электромагнитных двигателей непол1754578 ноповоротного типа, каждый из которых содержит по две секции статора с обмотками и полюсами, смещенными одни относительно других на предельный угол йоворота рычага, и однополюсный якорь, к которому жестко прикреплен рычаг, а блок автоматического, управления приводами содержит задающий генератор, узел задания закона поворота лопасти, распределитель:импульсов, усилители и накопитель энергии. Задающий генератор через узел закона поворота лопасти подсоединен к Мхову распределителя импульсов, выходы которого подключены к входам накопителя энергии и усилителей и через последние электрически связаны с обмотками двигателей обоих и риводов.

Основным недостатком этого устройства является невозможность регулирования отрыва вихрей и, следовательно, управлением гидродинамическим качеством крыла.

Цель изобретения — повышение эффективности движения путем оптимизации гид. родинамического качества крыла..

Поставленная цель достигается тем, что в плавниковом движителе, содержащем крыло, установленное с возможностью поворота, имеются салиноны и привод их поворота, который размещен в HocGBGA части крыла и выполнен с осями, на которых установлены упомянутые салиноны с возможностью их поворота в сторону несущей поверхности крыла.

Общий вид конструкции представлен на фиг, 1; крыло с прорезями показано на фиг

2а; салинон — на фиг. 3, 4, Плавниковый движитель содержит крыло 1 с гибкой задней кромкой и размещен10

15 ным в нем электроприводом вращательного движения 2 с двумя выходными валами, пе- 40 реходящими в оси 3, вращающиеся в подшипниках 4 и жестко связанные с осями салиноны 5, проворачивающиеся с одной стороны с наружной поверхности крыла, а с другой — в прорезях.6, выполненных в,теле крыла; стебель 7 с осью 8 и плоскими пружинами 9, установленными на обеих сторонах стебля, соединенном с приводом колебательното движения подводного аппа рата

Основания салинонов представляют собой собственно фигуру, подобную "салинону", в которой

АС. = BD, EF = ЕС = ED, 1<ЦАВ, Причем

DA2- CA2=(DE ЕА2) (1)

На фиг. 3 дается положение салинона 5 по отноаению к крылу 1 и поворот салинона (пунктирная линия) вокруг точки Π— предполагаемого выхода оси 3

В нейтральном положении устройство показано на фиг. 4, Плавниковый движитель работает следующим образом.

При колебании стебля 7 слева направо включается электродвигатель 2, проворачиваются оси 3 в подшипниках.4 и жестко связанные с ними салиноны 5 таким образом, чтобы перед несущей поверхностью крыла, формирующей силу тяги, образовывался выступ, обеспечивающий отрыв пограничного "слоя. При этом боковая кромка (образующая полуцилиндра) салинона вплотную приближается к несущей. поверхности крыла, образуя с ней единую поверхность. -: - - .При колебании стебля 7 справо-налево. происходит реверс электродвигателя 2, в результате чего оси 3 и салиноны 5 поворачиваются íà другую сторону крыла 1, ставшей t .ro несущей поверхностью.

Рассмотренные положения описаны для одного угла атаки и одного режима работы машущего плавникового движителя.

При отключении электродвигателя ",. a определенном фиксированном положении салинонов 5 возможно получение максимального угла атаки и наибольшей эоны от-. рыва пограничного слоя, что обеспечивает наилучшее гидродинамическое качество.

При колебании плавникового движителя с разными фиксированными положениями салинонов 5 и выключенном электродвигателе 2 меняются углы атаки. Если произведен поворот салинона 5 в одну сторону и фиксирование его положения при полном цикле колебания, то это приведет также к развороту обьекта (подводного аппарата). В этом случае плавниковый движитель выполняет функции рулевого устройства. Изменение угла атаки с помощью салинонов изменяет не только условия отрыва пограничного слоя, но и КПД машущего крыла.

Следовательно, подбирая угол поворота салинонов, можно. эффективно управлять гидродинамическим качеством крыла и оптимизировать его в соответствии с усло-виями регулирования отрывом пограничного слоя и режимами движения подводного аппарата;

Конкретное выполнение разработки требует учета следующих факторов. . По дуге полуокружности АКВ нижнее и верхнее основания салинонов соединяются повер ностью полуцилиндра. Кривая AFB остается разомкнутой, Во избежание отрыва потока с острых кромок в точках А и В при повороте цилиндра образующие полуцилиндров должны

1754578

5 быть плавно загнуты по всей длине салинона вовнутрь полуокружностей АС и DB.

При фиксировании салинонов в промежуточных положениях, если их выполнить пустотелыми, поток может проходить как снаружи, так и с внутренних их сторон, Для предотвращения такого движения потока и люфта салинойов при поворотах их внутренняя часть (между наружной поверхностью передней кромки крыла и внутренней поверхностью полуцилиндров) может заполняться резиной, упругие свойства которой проявляются, если есть возможность для расширения .в стороны (динамическйй модуль упругости резины, кг/см, губчатой

30; мягкой 50: специальных сортов 100; средней жесткости 200; козффициент линейного расширения вулканизированной резины 0,72.10 .

Резина жестко соединяется с внутренней частьо салинонов и поворачивается вместе с ними вокруг передней кромки крыла. Таким образом устраняется зазор между г передней поверхностью крыла и салиноном. Если же салиноны будут работать только в крайних положениях, то прокладочный материал не требуется.

5 Для фиксирования точного положения салинонов в качестве электродвигателя вращательного типа 2 может быть использован шаговйй эпектродвйгатель, точность остановки из"изменения положения которого до1.0 стигает 1, Формула изобретения

Плавниковый движитель, содержащий крыло, устайовленное с возможностью по15 ворота, о тл и ч а ю щи и с я тем, что, с целью повышения эффективности движителя пу тем оптимизации гидродинамического каче-. ства крыла, он снабжен салинонами и приводом их поворота, который размещен в

20 носовой части крыла и выполнен с осями, на которых установлены упомянутые салиноны с возможностью их поворота в сторону несущей поверхности крыла.

1754578

Фиг Ф

Составитель С,Полишук

Редактор М,Товтин Техред М,Моргентал Корректор Н.Тупица

Лак з 2859 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-иэдатеьский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101