Волновой движитель судна

 

Изобретение относится к судостроению и касается движителей, использующих энергию морских волн. Волновой движитель содержит управляющее крыло 1 и управляемые крылья 3-5, шарнирно соединенные с полым горизонтальным валом 2, а также профилированные стойки, закрепленные на этом валу. Вал соединен шарнирно с корпусом судна с помощью кронштейнов. При волнении моря профилированные стойки, устанавливаясь во флюгерное положение, поворачивают вал 2, ориентируя баллеры крыльев на перпендикуляр к набегающему потоку воды, а управляющее крыло 1, устанавливаясь во флюгерное положение к потоку, посредством кинематической передачи, размещенной внутри вала 2, поворачивает крылья 3-5 на запрограммированный угол атаки, что обеспечивает возникновение на них гидродинамической подъемной силы, горизонтальная составляющая которой является волновой тягой, движущей судно. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к судостроению и касается создания движителей, использующих энергию морских волн для движения судов.

Известен волновой движитель судна, содержащий подводные поворотные крылья, из которых одно является управляющим, а другое - управляемым, соединенные между собой кинематической передачей, а также соединенный с корпусом судна горизонтальный вал с закрепленной на нем профилированной стойкой (Патент на изобретение РФ 2147543, кл. В 63 H 19/02, 02.12.1998 г. - прототип).

Недостатком известного устройства являются большие габаритные размеры устройства, приходящиеся на единицу тяги.

Известен судовой волновой движитель, у которого управляющее и тяговое крылья соединены кинематической передачей с передаточным отношением, не равным единице (Авторское свидетельство СССР 592671, кл. В 63 Н 19/02, 1974 г. - аналог).

Целью изобретения является уменьшение массы и габаритов волнового движителя, приходящихся на единицу волновой тяги.

Технический результат достигается тем, что волновой движитель судна снабжен дополнительной группой крыльев, часть из которых состоит из двух половин, расположенных симметрично плоскости, проходящей через ось горизонтального вала, крылья шарнирно соединены с валом, причем вал выполнен полым и внутри него находятся названные шарнирные соединения, а также кинематическая передача, соединяющая управляющие и управляемые крылья.

Технический результат достигается также тем, что крылья имеют симметричный профиль, а горизонтальный вал снабжен фиксатором.

Технический результат достигается также тем, что управляемые крылья имеют несимметричный профиль и выпукло-вогнутую форму в продольном сечении.

На фиг.1 показан волновой движитель судна, вид сверху.

На фиг.2 - то же, вид сбоку, крылья имеют симметричный профиль.

На фиг. 3 - фрагмент волнового движителя с управляемым крылом несимметричного профиля и выпукло-вогнутой формой в продольном сечении, вид сбоку.

На фиг.4 - то же, поперечный разрез.

Волновой движитель судна содержит подводные поворотные крылья 1, 3, 4, 5, расположенные симметрично плоскости, проходящей через ось горизонтального вала 2. Крылья могут быть выполнены в виде монокрыла, как, например, крыло 5, либо состоять из двух половин. При этом по крайней мере одно крыло (или одна пара) выполнено управляющим: его центр бокового давления расположен кормовее оси баллера, а другие - управляемыми тяговыми. Для уменьшения потребного шарнирного управляющего момента центр бокового давления этого крыла совмещен с осью его баллера.

Крылья шарнирно соединены с горизонтальным валом 2. Вал 2 выполнен полым, внутри него расположена кинематическая передача для передачи управляющего момента от крыла 1 крыльям 3, 4, 5. Снаружи к валу 2 прикреплены профилированные стойки 6.

С помощью подшипников 7, из которых, по крайней мере, один является опорно-упорным, вал 2 шарнирно соединен с корпусной конструкцией судна, например с кронштейнами 8. Внутри кронштейнов находятся приводы - штанги 9 фиксаторов вала в горизонтальном и других положениях.

Все крылья волнового движителя для большинства судов имеют симметричный профиль. Для парусных судов, движущихся большей частью под углом к ветру, наиболее эффективным для тягового крыла может оказаться несимметричный профиль и выпукло-вогнутая форма в продольном сечении.

Волновой движитель, используя энергию морских волн и качки судна, создает тягу при любых курсовых углах волны, используя при этом два следующих основных режима работы: 1) с вращающимся валом 2; 2) с зафиксированным валом 2, когда оси баллеров крыльев горизонтальны.

Первый режим работы применяется при направлении волны со стороны бортовых секторов. При этом используются все виды качки, а также рыскание судна.

Второй режим наиболее эффективен при встречной и попутной волне, при килевой и вертикальной качке судна.

При незафиксированном вале 2 набегающий поток воды при волнении, вектор которого может располагаться под любым углом к волновому движителю, поворачивает стойку 6 во флюгерное положение к потоку. Вместе со стойкой поворачивается вал 2 с баллерами крыльев, которые ориентируются при этом перпендикулярно потоку воды. Поток воздействует при этом на полный размах всех крыльев. Управляющее крыло 1 устанавливается во флюгерное положение и через кинематическую передачу поворачивает крылья 3, 4, 5 на запрограммированный угол атаки, в результате чего на них возникает подъемная сила, направленная под углом вперед, горизонтальная составляющая которой является волновой тягой, движущей судно.

При зафиксированном вале 2 крыло 1, отклоняясь вверх-вниз, отклоняет тяговые крылья на запрограммированные углы атаки, в результате чего на них образуется волновая тяга.

Описанный волновой движитель имеет меньшие габариты и массу, приходящиеся на единицу тяги по сравнению с прототипом и аналогом.

Формула изобретения

1. Волновой движитель судна, содержащий шарнирно установленные на судне поворотные крылья, одно из которых является управляющим, а другое управляемым, связанные между собой посредством кинематической передачи, а также шарнирно соединенный с корпусом судна горизонтальный вал с закрепленной на нем профилированной стойкой, отличающийся тем, что снабжен дополнительной группой крыльев, часть из которых состоит из двух половин, расположенных симметрично плоскости, проходящей через ось горизонтального вала, который выполнен полым, причем крылья установлены на горизонтальном валу, а кинематическая передача, связывающая крылья между собой, и их шарниры размещены внутри этого вала.

2. Волновой движитель судна по п.1, отличающийся тем, что крылья имеют симметричный профиль, а горизонтальный вал снабжен фиксатором его поворота.

3. Волновой движитель судна по п.1, отличающийся тем, что управляемые крылья имеют несимметричный профиль и выпукло-вогнутую форму в продольном сечении.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4