Толчково-реактивный движитель "змея"

Авторы патента:

B63H1/37 - Судовые движители и управление судами (движители для подводных лодок, приводимые в действие иначе, чем атомной энергией B63G; для торпед F42B 19/00)

Владельцы патента RU 2498925:

Захаров Сергей Борисович (RU)

Изобретение относится к судостроению, в частности к катамаранам. Толчково-реактивный движитель состоит из гибкого, упругого листа, отражателей и двух кулис. Отражатели крепятся к левому и правому корпусу катамарана соответственно с внутренней стороны. Лист находится между левым и правым радиальными отражателями. Передняя часть листа прикреплена к подвижной оси. Ось расположена между корпусами катамарана. Кулисы шарнирно крепятся на левом и правом корпусе катамарана за левым и правым радиальными отражателями. Кулисы движутся навстречу друг другу и поочередно прижимают лист то к правому, то к левому радиальному отражателю. Достигается улучшение эксплуатационных качеств. 4 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к судостроению и касается создания толчково-реактивных движителей надводных кораблей, в частности катамаранов. Этот способ объединяет в себе две составляющие: реактивную и толчковую. Для этого применена особая конструкция, состоящая из гибкого, упругого листа 10, фиг.3, причем лист может быть выполнен как из более упругих, а также и менее упругих материалов, также возможно армирование его в вертикальном направлении. Лист 10 шарнирно прикреплен к подвижной оси 6 фиг.3, причем степень подвижности ее зависит от радиуса кулис и от межкорпусного расстояния катамарана. Две кулисы, расположенные на левом и правом корпусах катамарана, имеют особую конструкцию 7 или 8 фиг.4. Два радиальных отражателя 9 фиг.1, фиг.2 расположены на левом и правым корпусах катамарана, причем радиус радиальных отражателей зависит от радиуса кулис и толщины применяемого листа 10. В корпусах катамарана должны быть предусмотрены каналы для прохождения кулис, причем зазоры между стенками каналов и проходящими в них колесами или роликами должны быть минимальными. Сами кулисы должны иметь минимальные фронтальные размеры. Конструкция кулис может быть такой, как предложено на чертеже 7; 8 фиг.4, а также возможны и другие, допустимые для этого движителя конструкции.

Сущность изобретения заключается в том, что кулисы фиг.4, расположенные за радиальными отражателями 9, на левом и правом корпусах катамарана, совершая круговые движения навстречу друг другу с одинаковой скоростью, прижимают упругий лист 10 поочередно к левому и правому радиальным отражателям фиг.1, фиг.2. Схема работы толчково-реактивного движителя "ЗМЕЯ" изображена на диаграмме (фиг.5-8) в четырех положениях, отражающих одну четвертую часть полного цикла движения кулис, и соответствует рабочему циклу.

Фиг.5: Правая кулиса, двигаясь против часовой стрелки, находится в положении 90° точкой 15. Левая кулиса, двигаясь по часовой стрелке, находится в положении 180° точкой 16, выдавливает воду, находящуюся между листом 10 и правым радиальным отражателем 9.

Фиг.6: Правая кулиса, двигаясь против часовой стрелки, находится точкой 15 в 67,5° траектории, начинает передвигать подвижную ось 6 влево. Левая кулиса, двигаясь по часовой стрелке, находится точкой 16 в 202,5° траектории, в конце рабочего цикла по выталкиванию воды между листом 10 и правым радиальным отражателем 9.

Фиг.7: Правая кулиса, продолжая движение, находится точкой 15 в 45° траектории, подвижная ось 6 передвигается в крайнее левое положение. Левая кулиса, продолжая движение точкой 16 в 225° траектории, выходит из зоны правого радиального отражателя, но толчковая составляющая еще остается.

Фиг.8: Правая кулиса, продолжая движение, находится точкой 15 в 22,5°, прижимает лист 10 к началу левого радиального отражателя - начало выдавливания воды, находящейся между левым радиальным отражателем 9 и листом 10. Подвижная ось 6 находится в левом крайнем положении. Левая кулиса, продолжая движение, точкой 16 в 247,5° траектории выходит из рабочей зоны.

Следующая одна шестнадцатая часть траектории будет 90° точкой 17 левой кулисой и 0° точкой 15 правой кулисой, то есть в положении начала рабочего цикла. Четвертая часть траектории кулисы соответствует одному рабочему циклу толчково-реактивного движителя. Причем реактивная и толчковая составляющая может быть разной и зависит от степени упругости листа 10. Чем лист более упругий, тем большая реактивная составляющая фиг.5; фиг.6, и, наоборот, если применяется лист 10 с более гибкими характеристиками, тем больше толчковая составляющая фиг.7; фиг.8. Также лист 10 может быть армирован в вертикальном направлении, и поэтому могут быть применены кулисы разной конструкции. В случае если лист сильно прогибается, то принимаются кулисы роликовой конструкции 7, фиг.4. В случае, если применяется лист, армированный в вертикальном направлении, то применяются кулисы колесной конструкции 8, фиг.4.

Движение задним ходом при применении толчково-реактивного движителя организовать достаточно просто: лист 10 поворачивается вперед - в зону действия односторонних кулис 19 фиг.1, которые в режиме движения вперед неподвижны. В этой зоне нет радиальных отражателей, чтобы не нарушать ламинарность потока, поэтому реактивная составляющая небольшая, но толчковая составляющая достаточная для движения назад.

Известен подобный движитель SU 1761590 А1, выданный государственным комитетом по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР В63Н 1/04, который содержит упругую пластину, жестко закрепленную кожухом между параллельными поворотными осями и снабжен охватывающим пластину кожухом коробчатой формы, отсеченными клапанами и симметрично установленными относительно передней кромки пластины под углом друг к другу, причем отсеченные клапаны выполнены в виде упругих лепестков, жестко закрепленных на передней оси таким образом, что каждый лепесток в крайнем положении поворота передней оси перекрывает соответствующую часть входного отверстия кожуха. Указанный движитель обладает низкими эксплуатационными качествами по причине рассеивания энергии рабочего тела в окружающей среде. К недостаткам можно отнести неопределенность степени жесткости рабочего органа - пластины. Также, если пластина будет более жесткая, то потребуется неадекватно большое количество энергии для ее поворота, а в месте крепления пластины к передней оси возникнут неадекватно большие силы, направленные на излом, что приведет к разрушению рабочего органа. Если же пластина будет менее жесткая, то и коэффициент полезного действия будет минимальный.

Реактивно-толчковый движитель «Змея» не имеет всех этих недостатков и отличается тем, что оснащен следующими деталями:

- Подвижная ось 6 фиг.3 обладает степенью подвижности, равной расстоянию между корпусами катамарана, для поочередного перекрытия левого и правого рабочего сектора движителя.

- Также к подвижной оси 6 крепится рабочий лист 10, фиг.3. Причем лист может обладать различной степенью упругости. Лист, изготовленный из материалов, обладающих большей упругостью, будет работать в режиме с большей реактивный составляющей. Если же лист будет менее упругий, то он будет работать в режиме с большей толчковой составляющей. Также может использоваться лист 10 с поперечным армированием.

- В толчково-реактивном движителе применены кулисы особой конструкции - фиг.4, причем если лист с менее упругими характеристиками, то применяются кулисы роликовой конструкции 7 фиг 4. А если лист более упругий или армированный в поперечном направлении, то применяется кулиса колесной конструкции 8 фиг.4. Кулиса имеет двухплечевую конструкцию 7; 8 фиг.4 и устанавливается на каждом корпусе катамарана за радиальным отражателем фиг.1. Движутся кулисы навстречу друг другу с одинаковой скоростью со смещением траектории на 90°, поочередно взаимодействуя с листом 10, как показано на диаграмме (фиг.5-8).

- В толчково-реактивном движителе применены радиальные отражатели 9 фиг.1, причем радиус отражателей рассчитывается по формуле

Rот=Rк+H,

где Rот - радиус радиального отражателя,

Rк - радиус кулисы в крайней точке,

Н - толщина применяемого листа.

1. Толчково-реактивный движитель, состоящий из гибкого, упругого листа, находящегося между левым и правым радиальными отражателями, которые, в свою очередь, крепятся к левому и правому корпусам катамарана соответственно с внутренней стороны, этот же лист передней своей частью прикреплен к подвижной оси, которая, в свою очередь, расположена между корпусами катамарана, а также имеются две кулисы, которые шарнирно крепятся на левом и правом корпусах катамарана соответственно за левым и правым радиальными отражателями, причем кулисы движутся навстречу друг другу и поочередно прижимают лист то к правому, то к левому радиальному отражателю.

2. Толчково-реактивный движитель по п.1, отличающийся тем, что может применяться лист с разной степенью упругости, причем чем более упругий лист, тем больше реактивная составляющая, и чем менее упругий лист, тем больше толчковая составляющая, а также может применяться лист, армированный в продольном направлении.

3. Толчково-реактивный движитель по п.1, отличающийся тем, что имеет подвижную ось и передвигается левой или правой кулисой соответственно к левому или правому радиальному отражателю, причем степень подвижности ее равна межкорпусному расстоянию катамарана.

4. Толчково-реактивный движитель по п.1, отличающийся тем, что имеет кулисы, причем могут применяться как роликовые, так и колесные кулисы; они поочередно прижимают лист к левому или правому радиальному отражателю.

5. Толчково-реактивный движитель по п.1, отличающийся тем, что имеет радиальные отражатели и к ним поочередно прижимается лист, причем радиус отражателей равен сумме величины радиуса применяемых кулис и толщины применяемого листа.

Похожие патенты:

Движитель // 2493019

Изобретение относится к движителям. Движитель выполнен в виде пустотелой цилиндрической многозаходной винтовой рубашки, смонтированной по периметру корпуса транспортного устройства с возможностью вращения вокруг него.

Способ преобразования энергии течения воздушных или водных потоков и энергоустановка для его осуществления // 2492356

Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано в ветроэнергетических или в гидроэнергетических установках для выработки электроэнергии или для выполнения механической работы.

Энергоустановка для преобразования энергии течения воздушных или водных потоков // 2492355

Судовой гидромеханический движитель // 2492103

Изобретение относится к области судовых движителей. .

Способ преобразования энергии течения воздушных или водных потоков // 2491445

Движительно-рулевая колонка // 2489310

Изобретение относится к судостроению и может быть использовано при создании судовых движительно-рулевых комплексов. .

Судовой движитель // 2485006

Изобретение относится к области судостроения и касается разработки судовых движителей с уменьшенными уровнями вибрации и излучаемого шума. .

Водный велосипед // 2485004

Роторно-винтовой движитель судна // 2483964

Изобретение относится к судовым движителям. .

Махово-реактивный движитель щука // 2482994

Изобретение относится к области судостроения. .

Лопасть суперкавитирующего гребного винта // 2499725

Изобретение относится к области судостроения, в частности к конструкции лопастей суперкавитирующих винтов. Лопасть суперкавитирующего гребного винта имеет клиновидный профиль сечения, у которого нагнетающая поверхность вогнутая, а засасывающая прямая. Профиль составляет только половину лопасти, а за пределами ее медиального сечения представляет собой зеркальное отображение первой половины профиля по нормали к хорде сечения с поворотом ее на угол 180° по оси хорды сечения лопасти. Обеспечивается двухстороннее вращение суперкавитирующего винта для подруливающих устройств, использующих в качестве привода высокооборотный электродвигатель. 1 ил.

Движитель (винт) // 2501706

Изобретение относится к области судовых и авиационных движителей с пропеллерными рабочими колесами. Винт содержит ступицу и лопасти с входными и выходными участками. В выходной кромке лопастей выполнены гибкие вставки в виде пластин или нитей вдоль всей кромки лопасти. Длина вставок L составляет 3-10 толщин лопасти в месте крепления вставки. Достигается снижение излучаемого движителем шума в диапазоне 1-10 кГц при сохранении всех других характеристик. 2 ил.

Гребной винт // 2504499

Изобретение относится к области судостроения и может быть использовано в конструкциях винтовых движителей. Гребной винт состоит из ступицы и лопастей, закрепленных на внешней поверхности ступицы в шахматном порядке, смещенных относительно друг друга в направлении вала винта на величину (0,05-0,25) внешнего диаметра корпуса ступицы в зоне размещения комлей лопастей. Использование изобретения позволяет повысить нагрузочную способность гребного винта и надежность его работы.2 ил.

Лопастная система водометного движителя // 2510357

Изобретение относится к устройствам для перемещения окружающей среды - воды, воздуха. Лопастная система водометного движителя помещена в неподвижный цилиндрический насадок и содержит ступицу и расположенные на ней лопасти. Выходные участки лопасти имеют волнистую структуру выходной кромки. В насадке расположены неподвижные лопатки противоположного направления по сравнению с направлением профиля лопасти. Фронтальная площадь неподвижных лопастей составляет 0,1...0,5 фронтальной площади вращающихся лопастей. Достигается повышение упора движителя и коэффициента полезного действия, а также снижение шума и повышение устойчивости работы. 3 ил.

Шагающий движитель // 2513348

Изобретение относится к транспортным средствам повышенной проходимости. Шагающий движитель содержит два одинаковых механических тракта, каждый из которых выполнен из двух одинаковых дисков, расположенных на концах одной неподвижной оси. Между дисками на осях установлены опоры. Неподвижные оси трактов соединены муфтами с коленчатой неподвижной осью, на которой установлен дополнительный диск с коленчатыми осями, соединенными муфтами с осями опор. Достигается повышение проходимости транспортного средства. 3 ил.

Водный велосипед // 2520849

Изобретение относится к плавающим средствам, а именно к водным велосипедам, предназначенным для активного отдыха и прогулок по водной глади. Водный велосипед содержит поплавки, скрепленные поперечными балками, сиденье и педальный движитель. Педальный движитель снабжен ведущей звездочкой, качающимся кронштейном, комплектом огибающих звездочек, румпелем, консольной осью, втулкой с ведомой звездочкой, обгонной муфтой, гребным винтом и круглозвенной сварной калиброванной цепью. Румпель выполнен с возможностью поворота на оси, которая смонтирована на задней поперечной балке. Качающийся кронштейн связан с румпелем посредством оси и выполнен с возможностью откидывания назад. На консольном участке оси установлена втулка, которая жестко соединена с ведомой звездочкой. Втулка выполнена с возможностью осевого вращения и взаимодействия через обгонную муфту с гребным винтом. Ведущая звездочка установлена на педальном движителе и взаимодействует с круглозвенной сварной калиброванной цепью. Ветви круглозвенной сварной калиброванной цепи перекинуты через комплект огибающих звездочек и замыкаются на ведомой звездочке, которая неподвижна относительно втулки. Огибающие звездочки составляют взаимно перпендикулярные пары, притом две пары огибающих звездочек расположены в плоскости, перпендикулярной плоскости ведущей звездочки. Достигается улучшение маневренных характеристик. 2 ил.

Водометный движитель // 2523720

Изобретение относится к судостроению, а именно к водометным движителям, предназначенным для привода быстроходных судов, кораблей и яхт. Водометный движитель содержит цилиндрическую ступицу, лопасти с входными и выходными участками, неподвижный цилиндрический насадок, шаг лопасти и неподвижные лопатки. Шаг лопасти - переменный, однако, шаг лопасти на входе больше шага лопасти на выходе, а в неподвижном насадке расположены неподвижные лопатки противоположного направления по сравнению с направлением профиля лопасти и утопленные в корпусе насадки. Достигается повышение упора движителя и коэффициента полезного действия, повышение устойчивости работы при попадании воздуха и кавитации. 2 ил.

Движитель (винт) // 2524511

Изобретение относится к судостроению и авиастроению, а именно к судовым и воздушным винтам, где в качестве двигателей используют винты. Движитель (винт) содержит ступицу, лопасти с входными и выходными участками, амплитуду и шаг отклонения профиля выходной кромки лопасти. Выходные участки лопастей по всей высоте, начиная от 1/2 длины профиля у ступицы и 1/3 длины профиля на периферии, выполнены с периодическими отклонениями угла профиля с образованием волнистой поверхности выходной части лопасти и волнистой выходной кромки относительно расчетного значения угла лопасти в каждом цилиндрическом сечении. Амплитуда и шаг отклонений профиля выходной кромки лопасти от расчетного значения по высоте максимальна у ступицы и минимальна или равна нулю на максимальном диаметре лопасти, и на каждой последующей лопасти начало волнистости у ступицы смещено относительно начала волнистости предыдущей лопасти на величину T/z, где Т - шаг первой волны, a z - число лопастей. Достигается минимальное сбегание или отклонение потока по радиусу, улучшение проточных характеристик лопасти. 2 ил.

Способ повышения маневренности подводной лодки (вариант русской логики - версия 7) // 2527884

Изобретение относится к области кораблестроения и может быть использовано при выполнении маневра подводной лодки. Предложен способ повышения маневренности подводной лодки, включающей корпус подводной лодки цилиндрической конфигурации, на которой устанавливают несколько ходовых винтов с возможностью вращения, при этом несколько ходовых винтов выполняют в виде многовитковой спирали или в виде шнека и позиционно располагают и фиксируют с нижней носовой части корпуса подводной лодки с возможностью вращения в секторе относительно осевой плоскости корпуса подводной лодки. Технический результат заключается в улучшении маневренных характеристик подводной лодки. 3 ил.

Способ изготовления гребного винта для различных судов с минимизированным кавитационным эффектом на его поверхности (вариант русской логики) // 2530355

Изобретение относится к кораблестроению и может быть использовано в технологическом процессе изготовления гребных винтов для различных судов. Изготовление гребного винта различных судов с минимизированным кавитационным эффектом на его поверхности включает изготовление вала винта с возможностью вращения, на поверхности которого последовательно располагают и фиксируют лопасти гребного винта. Вал винта с возможностью вращения выполняют в виде сектора 180° цилиндрической формы с увеличенной длиной, на котором соосно и последовательно располагают патрубки лопастей винта. При соосном расположении каждого второго патрубка лопасти винта предварительно разворачивают на 180° относительно каждого первого патрубка лопасти винта, которые фиксируют между собой, формируя спиралевидный гребной винт. Достигается повышенная мощность гребных винтов с минимизированным кавитационным эффектом. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.