Волновой движитель плавсредства

 

Изобретение относится к судостроению . Волновой движитель содержит полотнище , закрепленное на каркасе с возможностью поперечных колебаний. Каркас выполнен в виде штанг, консольно закрепленных на корпусе плавсредства с возможностью изменения угла между ними. Бил.

(Ю) (112

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (щэ В 63 Н 19/02, 1/36

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ- СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4856507/11 (22) 01.08.90 (46) 23.10,92. Бюл. bh 39 (76) В.И.Балакишеев, В.С.Титов и B.È.Самохвалов (56) Патент США hL 3773011, кл. В 63 Н 1/36, 1973. (54) ВОЛНОВОЙ ДВИЖИТЕЛЬ ПЛАВСРЕДСТВА

Изобретение относится, главным образом, к устройствам приведения в движение различных плавающих объектов за счет энергии волн — механических колебаний приповерхностного слоя водной и иной среды.

Известен судовой волновой движитель по авт.св. М 1093621, содержащий небалансирное (флюгерного типа) носовое и балзнсирное кормовое крылья, жестко установленные на валах, выступающих зз борт судна перпендикулярно его дизметральной (проходящей вертикально через продольную ось судна) плоскости. От каждого sana отходит по рычагу. Эти рычаги шарнирными соединениями связаны друг с другом посредством тя ги, 8 данном устройстве угол атаки основного (балансирного) крыла корректируется впереди расположенным небалансирным крылом, совершающим качания вокруг вала под действием волн — вертикальных (воз-. вратно-поступательных) колебаний воды, распространяющихся вдоль приповерхностного слоя.

Известен также движитель(патент США

hh 3773011, кл. B 63 Н 1/36, 1973), содержа(57) Изобретение относится к судостроению. Волновой движитель содержит полотнище, закрепленное на каркасе с возможностью поперечных колебаний. Каркас выполнен в виде штанг, консольно закрепленных на корпусе плавсредства с возможностью изменения угла между ними.

5 ил. щий полотнище, закрепленное на каркасе с воэможностью поперечных колебаний.

К главным недостаткам данного движителя следует отнести большую сложность

его оптимизации как по форме исполнения, так и по механическим параметрам материала (модулю упругости и т.n.). неудовлетворительную надежность (возможность поломки от усталостных напряжений и превышения допустимого значения змплитуды и скорости колебаний), а также значительную зависимость эффективности преобразования энергии волн в поступательное перемещение от длины волны (длина волны — расстояние между двумя соседними гребнями либо находящимися в одинаковой фа- . зе зонами, участками), особенно распространяющейся к направлению движения движителя под углом. близким к прямому.

Цель изобретения — повышение эффективности движителя в работе.

В предлагаемом волновом движителе плавсредства полотнище выполнено и установлено таким образом. что оно(его плоское тело) под действием колеблющейся среды (воды), принимает волнообразную (купололибо зигзагообразную) форму с общим числом поперечных (относителько плоскости плавника) полуволн по длине (в пределах) задней кромки не менее одной.

Сйедующая особенность заключается в том, что полотнище закреплено продольными (по ходу движения, или по ходу создаваемой движителем тяги) кромками на элементах основы, причем с обеспечением убывания, преимущественно (до нуля), стре-. лы прогиба полотнища по мере приближения к зоне его передней кромки (к зоне заделки в основе).

В одном из вариантов реализации этой особенности элементы крепления полотни à выполнены в виде штанг, коксольно закрепленных на основе с обеспечением возможности (через шарниры и т.п.) управляемого, например вручную, изменения базы и/или угла между ними. Это позволяет оперативно (в зависимости от параметров волнения поверхностного слоя среды) оптимизировать амплитуду волн (величину стрелы прогиба) полотнища с точки зрения увеличения тяги, скорости движения. В данном варианте предполагается, что указанные шарниры работают только ка изменение степени натяжения полотнищз (в направлении, перпендикулярном амплитуде волн).

Нэ фиг. 1, 2 показан удаляющийся движитель, вид сзади, находящийся в зоне кормовой части плавательного средства (лодки, баркаса, плота и т,п.), причем на фиг. 1 он взаимодействует с длинной в сравнении с движителем, а кэ фиг. 2 — с более короткой волной, пересекающей траекторию движения плавсредства; нз фиг. 3 — движитель, эид сверху; нз фиг. 4 — вид А на фиг. 2; ка фиг. 5 — схема оценки величины силы тяги, развиваемой предлагаемым волновым движителем.

Волновой движитель, показанный на фиг. 1 (он может быть и мускульным), содержит полотнище 1 с боковыми по ходу движения, т.е. вглубь чертежа, кромками, закрепленное нз параллельных друг другу тягах (штангах) 2 и 3.

Стрела прогиба 4 полотнища 1 в зоне его задней кромки превышает стрелу прогиба 5 в зоне передней кромки (последняя может равняться нулю), Данную форму полотнище 1 принимает под действием нарастающего в зоне полотнища гребня 6 волны, набегающей справа налево в направлении

7.

Иа фиг. 2 над полотнищем располагается и гребень 6 волны, и ее впадина 8. В рассматриваемый момент времени частицы воды в гребне 6 движутся вверх в нэпрэвлекии 9, з во впадине 8 — вниз в направлении t0. В результате левая часть 11 полотнища выгибается вверх, а правая часть 12 — вниз, причем с сохранением основного условия, а именно: стрелы прогиба обеих частей (пол волк) 11 и 12 полотнища в зоне задней кромки превышают стрелу их прогиба в зоне передней кромки.

В варианте, показанном на фиг. 3, штанги 2 и 3 не параллелььы друг другу. Они посредством шарниров 13 и 14 закреплены нэ основе ".5, установленной на кормовой части плавсредства 16, которое предлагаемый волновой движитель толкает в нэправлекии 17. Данный движитель может быть посредством кронштейнов установлен и по бортам плавсредства.

8 рассматриваемый момент времени волны бегут в направлении 7. Точками отмечены гребни 6, а кретиками — впадины 8 волк. Эти волны заставляют полотнище принимать соответствующие очертания, в том числе и показанные на фиг. 2, 3 практически в любой момент создавая усилие тяги в направлении 17.

На фиг. 4 дополнительно изображен элемент 18 ручной фиксзции (относительно основы 15), удерживающий штанги 2 и Э в шарнирах 13 и 14 от сэггоповоротз. При невысоких ":.oëêãõ штанги 2 и 3 целесообразно развернуть одна относительно другой и, натянув полотнище, уменьшить стрелу допустимого прогибз, Согласно фиг. 5, полотни це 1 выгнуто вверх со стрелой прогиба 4 в зоне "àäíåé кромки, снисходящей до нуля в зоне передней кромки, В показанном сечении полотнище отклонено от плоскости, проходящей чеоез штанги 2 и 3, на угол Q нзпором частиц воды, поднимающихся в гребне в направлении 9 со скоростью V . Напор Ра,, 2 равный, где р — плотность воды, продолжает действовать на нагруженное и расправленное волной полотнище и при значении угла а О< а<99 создает давление тяги Р я,и в направлении требуемого движения 17. Зто давление определяют последовательным разложением напора Рв сначала на перпедикулярную и параллельную полотнищу составляющие, э затем на напрзвля ощие требуемого движения 17, Формула изобретения

Волновой движитель плавсредства, содержащий полотнище, закрепленное нэ каркасе с возможностью поперечных колебаний,отличающийся тем,что,сцелью

1770215

8оюи

Составитель В. Балакшиев

Техред M.Mîðãåíòàë Корректор Л. Филь

Редактор Г. Бельская

Заказ 3706 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Ф

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 повышения эффективности его работы, каркас выполнен в виде штанг, консольно закрепленных на корпусе плавсредства с возможностью изменения угла между ними.