Транспортное средство на аэродинамической подушке

Изобретение относится к судостроению и касается создания надводных транспортных средств на воздушной подушке, использующих экранный эффект. Транспортное средство на аэродинамической подушке имеет корпус с крылом. Пневмобаллоны установлены на нижней поверхности крыла и на нижней поверхности корпуса в диаметральной плоскости транспортного средства. Транспортное средство содержит двигатели и стабилизатор и дополнительно включает в себя одну или более консолей с установленными на их концах двигателями, постоянно находящимися в воде и выполненными с возможностью их синхронного и асинхронного поворота относительно осей как продольной, так и перпендикулярной диаметральной плоскости транспортного средства. Двигатели транспортного средства являются электрогидрореактивными, непрерывного действия, а количество этих двигателей составляет один или более. Технический результат реализации изобретения заключается в повышении эксплуатационных качеств транспортного средства на аэродинамической воздушной подушке. 4 ил.

 

Изобретение относится к надводным транспортным средствам, использующим экранный эффект.

Известен морской пассажирский экраноплан, включающий в себя корпус, хвостовое оперение и силовую установку, выполнен с составным крылом. Нижняя часть корпуса и шайб центроплана выполнены в виде надувных пневмобаллонов, состоящих из внешних прочных покрышек и внутренних герметичных камер (Патент №2076816, МПК B 60 V 1/08 - аналог).

Недостатком устройства является высокий уровень шума, издаваемого воздушными двигателями, что исключает использование его на реках или озерах вблизи населенных пунктов.

Известно также устройство, включающее в себя корпус, крыло с закрылками, ручку управления их поворотом, пневмобаллоны, установленные в нижней части скегов, пневмобаллон, установленный на нижней поверхности крыла и корпуса в диаметральной плоскости транспортного средства, газонагнетатели (воздушные винты или турбовентиляторные двигатели), находящиеся на пилоне перед передней кромкой крыла, ручку управления поворотом пилона, вертикальное оперение с рулем направления, стабилизатор и ограждение воздушных винтов (Патент №2173644, МПК B 60 V 1/08 - прототип).

Недостатком устройства также является создание высокого уровня шума, издаваемого воздушными двигателями (турбовинтовыми или турбореактивного типа). Это обстоятельство затрудняет использование указанных транспортных средств на реках или озерах вблизи населенных пунктов.

Цель изобретения - снижение уровня шума и гидродинамического сопротивления движению транспортного средства вблизи водной поверхности.

Техническим результатом является снижение шума за счет применения подводного электрогидрореактивного двигателя и снижение гидродинамического сопротивления за счет полного выхода корпуса транспортного средства из воды.

Поставленная цель достигается тем, что транспортное средство на аэродинамической подушке содержит корпус, крыло, двигатели, пневмобаллоны, установленные на нижней поверхности крыла и корпуса в диаметральной плоскости транспортного средства, стабилизатор, одну и более консолей с установленными на их концах двигателями, постоянно находящимися в воде и выполненными с возможностью их поворота относительно оси, перпендикулярной диаметральной плоскости транспортного средства, причем двигатели являются электрогидрореактивными, непрерывного действия, а количество двигателей составляет один и более и равно количеству консолей.

На чертежах представлено транспортное средство на аэродинамической подушке.

На фиг.1 показано транспортное средство в положении корпуса над водой, вид сбоку; на фиг.2 - то же, вид спереди; на фиг.3 - схема электрогидрореактивного двигателя, разрез; на фиг.4 - разрез по А-А на фиг.3.

Устройство содержит корпус 1 транспортного судна, подводные электрогидрореактивные двигатели (ЭГРД) 2, расположенные на концах, например, трех консолей 3, крылья 4, вертикальное оперение 5, стабилизатор 6. В конструкции электрогидрореактивного двигателя обозначены: электроды 7 и 8, конструктивный элемент (крепеж) 9, отражающая поверхность 10, выходное отверстие или зазор 11, позицией 12 показана электрическая дуга, 13 - входное отверстие двигателя.

Источником электропитания двигателей является электрогенератор с приводом от дизельной или ядерной силовой установки.

Устройство работает следующим образом.

В пришвартованном состоянии и на низких скоростях транспортное средство плавает как судно, корпус находится на поверхности воды, двигатели находятся под водой. После того как на электроды двигателей подается напряжение, электрогидрореактивные двигатели начинают работать, создавая реактивную силу, и транспортное судно начинает двигаться и разгоняться.

Работа электрогидрореактивных двигателей 2 осуществляется следующим образом. От источника питания (не показан) на электроды 7 и 8 подается напряжение, достаточное для создания электрической дуги 12 между электродами 7 и 8 и инициирования электрогидравлического разряда. Электрический разряд в воде создает большие давления за счет ударной волны (Эффект Юткина). Постоянный магнит, расположенный во внутреннем пространстве электрода 7, и катушка индуктивности, расположенная во внутреннем пространстве электрода 8, создают в межэлектродном пространстве - зазоре 11 осевое магнитное поле. Магнитное поле заставляет электрическую дугу 12 двигаться в межэлектродном пространстве 11 со все увеличивающейся скоростью, достигающей сверхзвуковой. При скорости вращения дуги большей, чем скорость звука в воде, дуга обгонит паровой пузырь и будет постоянно соприкасаться с водой. В результате в двигателе образуется не импульсная, а непрерывная ударная волна. Ударная волна от электрической дуги будет заставлять воду выталкиваться из двигателя. Этому способствует также отражающая поверхность 10, образованная геометрической формой внутренней поверхности наружного электрода 8 и наружной поверхностью электрода 7, которые отражают ударную волну в сторону выходного отверстия 11. Вследствие конструкции двигателя для источника механического воздействия - ударной волны от контакта дуги 12 и воды со стороны воды оказывается различное механическое сопротивление. Механический импеданс в сторону выходного отверстия 11 меньше механического импеданса в сторону входного отверстия 13. Т.е. скорость движения массы воды в выходном направлении существенно выше скорости движения воды во входном направлении. Вследствие различия скоростей появляется реактивная сила двигателя, заставляющая транспортное судно двигаться вперед. При движении транспортного средства во входное отверстие двигателя 13 под напором подается вода, создавая подпор. При этом реактивная тяга возрастает, обеспечивая ускорение транспортного средства.

При увеличении скорости корпус судна постепенно выходит из воды, происходит дальнейшее увеличение скорости транспортного средства. По мере увеличения скорости растет аэродинамическая подъемная сила крыльев 4, и в некоторый момент корпус судна полностью выходит из воды. Транспортное средство переходит в основной режим движения.

Управление движением транспортного судна может обеспечиваться как поворотом воздушных рулей, так и поворотом подводных двигателей 2 (синхронным и асинхронным) как в вертикальном, так и в горизонтальном направлениях. Это позволяет повысить маневренность и управляемость транспортного средства.

Таким образом, по сравнению с прототипом предлагаемое транспортное средство на аэродинамической воздушной подушке не имеет воздушных двигателей - источника шума, и корпус транспортного средства при движении находится над водой, что резко уменьшает гидродинамическое сопротивление движению.

Транспортное средство на аэродинамической подушке, содержащее корпус, крыло, пневмобаллоны, установленные на нижней поверхности крыла и на нижней поверхности корпуса в диаметральной плоскости транспортного средства, двигатели, стабилизатор, отличающееся тем, что транспортное средство дополнительно содержит одну или более консолей с установленными на их концах двигателями, постоянно находящимися в воде и выполненными с возможностью их синхронного и асинхронного поворота относительно осей, как продольной, так и перпендикулярной диаметральной плоскости транспортного средства, причем двигатели являются электрогидрореактивными непрерывного действия, а количество двигателей составляет один или более.