Водометное подруливающее устройство
Владельцы патента RU 2248915:
Военно-морская академия им. Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова (RU)
Изобретение относится к судостроению, а именно к носовым и кормовым подруливающим устройствам судов. Подруливающее устройство содержит водозаборник, осевой насос с расположенным за ним тройником, снабженным в местах поворота каналов к бортам судна криволинейными лопатками, закрепленными с возможностью поворота для перекрытия одного из выходных каналов. Лопатки в положении перекрытия ими одного из выходных каналов обращены выпуклой поверхностью к другому из них. Каждая лопатка со стороны насоса выполнена в виде крыла и следующей за ним изогнутой пластины. Крылья при открытом выходном канале размещены под углом к набегающему потоку. Верхняя поверхность крыльев направлена в сторону противоположного борта, а нижняя поверхность крыла выполнена с искусственной шероховатостью. Достигается увеличение поперечной силы тяги и уменьшение потребляемой мощности двигателей устройства. 1 ил.
Изобретение относится к судостроению, а именно к носовым и кормовым подруливающим устройствам судов, позволяет увеличить поперечную силу тяги и коэффициент полезного действия подруливающего устройства или уменьшить потребную мощность двигателя устройства.
Известно водометное подруливающее устройство судна, содержащее водозаборник, осевой насос с расположенным за ним тройником, снабженным в местах поворота каналов к бортам судна криволинейными лопатками (С.В.Куликов, М.Ф.Храмкин. Водометные движители. - Л: Судостроение, 1980, с.269-271, рис.10.10).
Известно водометное подруливающее устройство [а.с. СССР №1211146, кл. В 63 Н 25/46, 1986 г.], содержащее водозаборник с расположенным за ним тройником, снабженным в местах поворота канала криволинейными лопатками, закрепленными с возможностью поворота для перекрытия одного из выходных каналов на осях, перпендикулярных плоскости поворота выходных каналов, при этом криволинейные лопатки в положении перекрытия ими одного из выходных каналов обращены выпуклой поверхностью к другому из них. Принято за прототип.
Недостаток прототипа - сравнительно малый коэффициент полезного действия, вызванный существенными гидравлическими потерями в каналах устройства.
Технический результат изобретения - повышение КПД подруливающего устройства, увеличение поперечной силы тяги при неизменной мощности устройства или уменьшение необходимой мощности его двигателя.
Технический результат достигается тем, что в известном устройстве, содержащем водозаборник с расположенным за ним тройником, снабженным в местах поворота канала криволинейными лопатками, закрепленными с возможностью поворота для перекрытия одного из выходных каналов на осях, перпендикулярных плоскости поворота выходных каналов, при этом криволинейные лопатки в положении перекрытия ими одного из выходных каналов обращены выпуклой поверхностью к другому из них, по изобретению каждая лопатка со стороны насоса выполнена из крыла и следующей за ним изогнутой пластины, при этом крылья при открытом выходном канале размещены под углом к набегающему потоку, причем верхняя (засасывающая) поверхность крыльев направлена в сторону противоположного борта, а нижняя (нагнетающая) поверхность крыла выполнена с искусственной шероховатостью.
Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что предложенное устройство отличается от прототипа следующими существенными признаками:
- каждая лопатка со стороны насоса выполнена из крыла и следующей за ним изогнутой пластины;
- крылья лопаток при открытом выходном канале размещены под углом к набегающему на них потоку, причем верхняя (засасывающая) поверхность крыльев направлена в сторону противоположного борта, а нижняя (нагнетающая) поверхность крыльев выполнена с искусственной шероховатостью.
Существо изобретения поясняется чертежом, где представлена схема водометного подруливающего устройства (ВПУ) в общем виде.
Устройство содержит водозаборник 1, осевой насос 2, тройник 3, криволинейные лопатки 4 с крыльями 5, выходные отверстия 6 и створки 7.
Устройство работает следующим образом. Для создания поперечной силы тяги открывается правое или левое выходное отверстие 6 путем поворота створок 7. При работе насоса 2 вода через водозаборник 1 поступает в тройник 3 и набегает на криволинейные лопатки 4. На крыльях 5, составляющих решетку из нескольких крыльев, возникает подъемная сила и тем самым дополнительная поперечная сила тяги, существенно увеличивающая общую величину силы поперечной тяги. Искусственная шероховатость на нижних поверхностях крыльев приводит к торможению потока и повышению давления на крыло, увеличению его подъемной силы. Проекции на плоскости перпендикулярно диаметральной плоскости судна подъемной силы крыльев и дополнительного давления от искусственной шероховатости дадут приращение поперечной силы тяги судна при прежней мощности устройства или при сохранении силы тяги прототипа будет уменьшена потребная мощность устройства.
Устройство простое в реализации, может быть использовано как на действующих, так и на проектируемых водометных подруливающих устройствах судов. При оптимальном проектировании положительный эффект может быть более значительным.
Водометное подруливающее устройство, содержащее водозаборник, осевой насос с расположенным за ним тройником, снабженным в местах поворота канала криволинейными лопатками, закрепленными с возможностью поворота для перекрытия одного из выходных каналов, которые в положении перекрытия лопатками одного из них обращены выпуклой поверхностью к другому каналу, отличающееся тем, что каждая лопатка со стороны насоса выполнена из крыла и следующей за ним изогнутой пластины, при этом крылья при открытом выходном канале размещены под углом к набегающему потоку, причем верхняя поверхность крыльев направлена в сторону противоположного борта судна, а нижняя поверхность крыла выполнена с искусственной шероховатостью.
