Движитель плавсредства

 

Применение: судостроение, а именно движители плавсредств. Сущность изобретения: движитель содержит пару роторов, размещенных поперек потока, и приводы для их вращения. Впереди роторов по всей их длине установлены симметрично относительно продольной плоскости движителя острием навстречу потоку клинообразные цилиндрические тела, поверхность которых, обращенная к роторам, эквидистантна поверхности обоих роторов, при этом боковые грани тела от его ребер до плоскости, проходящей через оси вращения роторов, выполнены в виде круглых пластин. Расстояние между поверхностью ротора и этой пластиной составляет половину расстояния между роторами, каждый из которых снабжен пластинчатым интерцептором, идущим по образующей ротора с закреплением конца интерцептора к корпусу движителя. Круговые пластины могут быть выполнены поворотными относительно ребер цилиндрического тела, для чего должны быть предусмотрены необходимые приводы. Использование изобретения приводит к снижению гидродинамического сопротивления движителя. 2 ил.

Изобретение относится к судостороению, а именно к конструированию движителей плавсредств, в основе которых используются вращаемые роторы (цилиндры). Позволяет снизить гидродинамическое сопротивление движителя.

Известен принятый в качестве ближайшего аналога движитель плавсредств, состоящий из размещенных поперек потока пары роторов с приводами для их вращения (СССР, а. с. N 796047, В 63 Н 1/04, 1981). Недостатки прототипа: сравнительное большое сопротивление при движении плавсредства и, как следствие, малая тяга.

Для снижения сопротивления известного движителя, содержащего размещенную поперек потока пару роторов с приводами для вращения, впереди роторов по их длине установлено симметричное относительно продольной плоскости (ДП) движителя клинообразное острием навстречу потоку цилиндрическое тело, поверхность которого, обращенная к роторам, эквидистантна поверхности обоих роторов, при этом боковые грани тела от его ребер до плоскости, проходящей через оси вращения роторов, выполнены в виде круговых пластин, причем расстояние между поверхностью ротора и этой пластиной составляет половину расстояния между роторами, каждый из которых в квадрантах, прилегающих к ДП, снабжен пластинчатым интерцептором, идущим по образующей ротора с закреплением концов к корпусу движителя. При этом круговые пластины могут быть выполнены поворотными вокруг ребер тела, для чего имеются необходимые приводы.

Находящееся впереди пары роторов клиновидное цилиндрическое тело в зависимости от угла конусности и удлинения корпуса движителя позволит в несколько раз снизить гидродинамическое сопротивление движителя. Тяговое усилие движителя при этом будет создано в основном за счет давления воды, нагнетаемой вращаемыми роторами, на тыльную часть тела. Интерцепторы увеличат силу тяги путем образования на поверхности роторов перед интерцепторами зон повышенного давления. Кроме того, при обтекании острой кромки интерцептора поток ускорится, за интерцептором по потоку появится зона пониженного давления, которое увеличит объем нагнетаемой воды и давление на внутреннюю часть тела. Некоторую тягу добавит и реактивная составляющая потока, выходящего из движителя между ротором и круговой пластиной. Наличие поворотных круговых пластин позволит путем изменения расстояния между пластиной и ротором регулировать силу тяги, создавать вращающий момент для маневрирования плавсредства.

Изобретение поясняется чертежом (фиг. 1), на котором представлен схематично движитель плавсредства (вид сбоку); на фиг. 2 поперечное сечение по А-А на фиг. 1.

Движитель состоит из двух роторов 1 в виде круглых цилиндров (приводы для вращения не показаны), размещенных поперек потока в корпусе движителя 2, конусообразного цилиндрического тела 3, направленного острием навстречу потоку, с вогнутой (тыльной) поверхностью 4, которая эквидистантна поверхности роторов 1, ребер 5 тела 3, вокруг которых могут поворачиваться круговые пластины 6, и пластинчатых интерцепторов 7, которые концами закреплены к корпусу 2 в положении, при котором они размещены в IV и III квадрантах роторов 1.

Движитель действует следующим образом.

Для создания тяги левый ротор вращают против часовой стрелки и правый - по часовой с одинаковыми угловыми скоростями. Поток воды нагнетается внутрь движителя, создавая на тыльной стороне тела (вогнутых частях тела) гидродинамическое давление, равное T = ρv²₀S, где ρ плотность воды, v₀ скорость (средняя) нагнетаемого потока, S l·b, где l и b длина ротора и расстояние между роторами.

За счет использования интерцепторов дополнительная сила тяги может составить около 40% а вместе с реактивной силой, образуемой при выходе воды из движителя, до 50% Суммарная тяга при этом составит С учетом сравнительно небольшого сопротивления самого движителя возможно получение вполне удовлетворительного гидродинамического качества. В качестве цилиндрического тела может быть использована подводная часть плавсредства.

Формула изобретения

Движитель плавсредства, содержащий пару размещенных параллельно диаметральной плоскости роторов с приводами их вращения, отличающийся тем, что перед роторами по всей их длине установлено симметрично диаметральной плоскости острием в сторону носа плавсредства клинообразное цилиндрическое тело, поверхность которого, обращенная к роторам, эквидистантна поверхности роторов, а между боковыми ребрами тела и плоскостью, проходящей через оси вращения роторов, установлены круговые поворотные пластины, при этом расстояние между поверхностью ротора и пластиной составляет половину расстояния между роторами, около каждого из которых в квадрантах, прилегающих к диаметральной плоскости, установлен вдоль образующей ротора пластинчатый интерцептор, закрепленный на корпусе плавсредства.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2