Скоростное глиссерное судно
Изобретение относится к области судостроения, в частности к скоростным глиссерным судам. Предложено скоростное глиссерное судно, включающее корпус, двигатель, привод передачи крутящего момента от двигателя к гребному винту, гребной винт, рулевое управление, причем в качестве двигателя использован электродвигатель с гидравлическим приводом передачи крутящего момента к гребному винту, установленному под носовой частью корпуса судна, при этом под бортами корпуса судна установлены поворотные стабилизаторы, предназначенные для компенсации качки, поворота судна и перевода судна из надводного положения в подводное и обратно, в корпусе судна предусмотрен также резервуар гидробалласта. Корпус судна может быть выполнен дисковой формы. Для рулевого управления предусмотрен гидравлический привод. Технический результат заключается в снижении энергозатрат при движении судна, упрощении конструкции судна, снижении его металлоемкости, расширении функциональных возможностей судна. 2 з.п. ф-лы, 8 ил.
Настоящее изобретение относится к области машиностроения, а именно к судостроению.
Из существующего уровня техники известны судна глиссерного типа. Один из них катер Волга, разработанный в Советском Союзе в 1958 г. и выпускаемый в настоящее время американской фирмой «Мультатек». Судно состоит из следующих основных узлов: корпус, двигатель внутреннего сгорания, механический привод передачи крутящего момента от двигателя к гребному винту, гребной винт, установленный под кормовой частью судна, рулевое механическое управление.
Недостатки этого технического решения:
1. Известно, что основная величина сопротивления движению судна воспринимается его подводной, осадной частью, глубина осадки зависит от удельного давления судна на воду, чем оно больше, тем глубже осадка и большее сопротивление. При заданном весе снизить удельное давление судна на водную поверхность можно только увеличением площади контакта, что не обеспечивает его традиционная лодочная форма корпуса.
2. Использование двигателя внутреннего сгорания КПД которого составляет менее 45% не экономично, кроме того шумность работы и выброс вредных выхлопных газов нарушают экологию окружающей среды.
3. Применение многоступенчатого механического привода передачи крутящего момента от двигателя к гребному винту снижает использование мощности двигателя на 37%, кроме того привод металлоемок и сложен в изготовлении.
4. Расположение гребного винта в кормовой части судна отрицательно сказывается при увеличении скорости движения, так как имея подпор движущей силы гребного винта сзади и воспринимая встречное сопротивление воды и воздушного потока спереди, нос судна поднимается, создавая угрозу переворота, что не соответствует современным требованиям техники безопасности движения.
5. Необходимость пользоваться педалями сцепления, газа, рычагом переключения передач, рулевым колесом затрудняет условия управления судном.
6. Механическое рулевое управление, включающее рулевое колесо, зубчатую передачу, тягу, корданный вал, усложняет конструкцию судна.
Заявленному техническому решению аналога нет.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение является расширение возможностей скоростного глиссерного судна, реализация изделия отвечающего современным требованиям по безопасности, экологии, энергосбережению, удобству эксплуатации, снижению металлоемкости, упрощению конструкции.
Данная задача решается за счет того, что заявляемое изобретение: Скоростное глиссерное судно включающее: корпус, двигатель, привод передачи крутящего момента от двигателя к гребному винту, гребной винт, рулевое управление; может быть выполнено с поворотными стабилизаторами, изменяющими угол входа в воду встречного потока, может быть выполнено с регулируемым по весу балластом, корпус судна может быть выполнен дисковой формы, двигатель может быть электрическим, привод передачи крутящего момента от двигателя к гребному винту может быть гидравлическим, гребной винт может быть установлен под носовой частью корпуса судна, рулевое управление может быть гидравлическим.
Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является как глиссерное движение судна по поверхности воды с минимальными энергозатратами, так и движение судна под водой, с возможностью быстрого входа в воду и быстрого выхода из нее, поддержание устойчивого горизонтального. положения судна независимо от скорости движения, снижение металлоемкости, упрощение конструкции, повышение безопасности и экологичности.
Сущность изобретения поясняется чертежом на котором изображено:
на фиг 1 - главный вид
на фиг 2 - вид сверху
на фиг 3 - сечение А-А на фиг 1
на фиг 4 - выноска I на фиг 1
на фиг 5 - схема работы крана поз. 11
на фиг 6 - схема работы крана поз. 10
на фиг 7 - сечение Б-Б на фиг 4
на фиг 8 - сечение В-В на фиг 3
Судно включает следующие узлы и детали: корпус 1 (фиг 1) на котором жестко установлены: оградительная решетка 25 (фиг 1), корпус ведущего диска 17 (фиг 3), пластины крепления 15 (фиг 3), подводящая труба переднего хода 12 (фиг 3), подводящая труба заднего хода 13 (фиг 3), ускоряющие сопла труб переднего и заднего хода 14 (фиг 3), сливные патрубки 34 (фиг 1), краны 10 (фиг 2), всасывающая труба 4 (фиг 1), корпусы штоков 31 (фиг 4), стойки 23 (фиг 7), втулки 35 (фиг 7), резервуар гидробалласта 36 (фиг 2), Центробежный насос 2 (фиг 1), напорный трубопровод 3 (фиг 1), труба заполнения 36 (фиг 1); кран 40 (фиг 1), электродвигатель 6 (фиг 2), аккумуляторная батарея 7 (фиг 2), распределительный трубопровод 8 (фиг 2), краны рулевого управления левого и правого бортов 16 (фиг 3), ведущий диск 18 (фиг 3), гребной винт 19 (фиг 1), выводящий шланг 20 (фиг 2), всасывающий шланг 38; (фиг 2), электронасос 37 (фиг 2), стабилизаторы 21 (фиг 7), ушки 22 (фиг 7), оси 24 (фиг 1), манометр 26 (фиг 1), тарелки 27 (фиг 4), мембраны 28 (фиг 4), пружины 32 (фиг 4), прижимные кольца 29 (фиг 4), стяжки 30 (фиг 4), штоки 33 (фиг 4), выводящие отверстия 41 (фиг 3) корпуса ведущего диска 17.
Работает устройство следующим образом:
I Вариант глиссерного движения судна.
С включением двигателя 6, центробежный насос 2 поднимает воду по всасывающей трубе 4 и нагнетает ее в напорный трубопровод 3. Определив по манометру 26, достигнутого рабочего давления и выбрав направление движения судна вперед, медленного "открывается кран 11, переводом из положения 1 (фиг 5), в положение 3 (фиг 5). Напор воды поступает по трубе переднего хода 12 и выходя из ускоряющего сопла 14 мощной струей воздействует на лопатки 16 диска 18, раскручивая его и соединенный с ним общим валом гребной винт 19. Начинается движение судна вперед. Регулировка скорости движения судна осуществляется краном 11, положение 5 (фиг 5) меняя мощность воздействующей на лопатки 16 струи от 0 до мах. Движущая сила гребного винта, установленного впереди, удерживает нос судна от подъема, а горизонтальные подводные стабилизаторы 21 компенсируют его бортовую и кормовую раскачку. Удержание стабилизаторов в горизонтальном положении осуществляется усилием предварительно поджатых пружин 32 на высоте Н (фиг 4). Поджатие проводится резьбовыми стяжками 30 (фиг 4). Для поворота судна притормаживается тот борт, в сторону которого нужно совершить поворот. Так для поворота налево, кран 10 левого борта из положения 1 (фиг 6) устанавливается в положение 2 (фиг 6). Напор воды поступая по распределительному трубопроводу 9, воздействует на мембраны 28, которые прогибаясь, опускают штоки 33 до высоты Н' (фиг 4) сжимая при этом пружины 32. Штоки опускаясь, поворачивают стабилизаторы 21 на осях 24. Величина угла поворота α (фиг 4), регулируется краном 10, путем балансировки: подача - сброс (фиг 6) положение 3. Повернув стабилизаторы левого борта на встречу потоку, левый борт тормозится, а свободный правый, продолжая движение, разворачивает судно налево.
Завершив поворот, кран возвращается в положение 1, подача водного напора на мембраны прекращается, пружины разжимаются и выталкивают воду из тарелок 27 на сброс. Стабилизаторы становятся в исходное горизонтальное положение, судно идет в выбранном направлении. Для остановки судна кран 11 переводится в положение 1, подача на лопасти 16 водяного напора прекращается, гребной винт не работает. Затем выключается двигатель.
II Вариант подводного движения судна.
Осуществляя переход из глиссерного движения судна в подводное, краны 10 обоих бортов открываются одновременно, стабилизаторы устанавливаются на необходимой для преодоления выталкивающей силы угол а и втягивают судно под воду. Глубина вхождения судна в воду и время вхождения зависит от скорости его движения и величины угла α. С уменьшением этих показателей, судно под воздействием выталкивающей силы всплывает на поверхность. Для того, чтобы судно могло передвигаться под водой независимо от скорости движения и величины угла α, а так же зависать на нужной глубине или залечь на дно, вводится регулируемый водный балласт. Ввод балласта производится из напорной трубы 3 через кран 40 и трубу заполнения 39 в резервуар гидробалласта 36. Вывод балласта за корпус судна осуществляется электронасосом 37, посредством всасывающего шланга 38 и напорного шланга 20.
Поворот судна во время подводного движения осуществляется подъемом стабилизаторов противоположного повороту борта. Так для поворота налево, кран 10 правого борта переводится из положения 2 (фиг 6) в положение 1. Подача напора на манжеты 28 прекращается, а канал сброса открывается. Усилием разжимающихся пружин 32 манжеты через распределительный трубопровод 8 и правый сливной патрубок 36 выдавливают воду за пределы корпуса судна. Штоки 33 правого борта поднимаясь, устанавливают стабилизаторы в горизонтальное положение. В результате левый борт судна становится тормозным, а свободный правый, обходя его поворачивает судно налево.
Для всплытия со дна или из зависшего положения, включается электронасос 37, балласт выводится из резервуара гидробалласта за пределы корпуса. Затем включается в работу гребной винт и судно поднимаясь под действием выталкивающей силы и набирая одновременно скорость движения всплывает на поверхность, переходя затем на глиссерный ход.
1. Скоростное глиссерное судно, включающее корпус, двигатель, привод передачи крутящего момента от двигателя к гребному винту, гребной винт, рулевое управление, отличающееся тем, что в качестве двигателя использован электродвигатель с гидравлическим приводом передачи крутящего момента к гребному винту, установленному под носовой частью корпуса судна, при этом под бортами корпуса судна установлены поворотные стабилизаторы, предназначенные для компенсации качки, поворота судна и перевода судна из надводного положения в подводное и обратно, в корпусе судна предусмотрен также резервуар гидробалласта
2. Скоростное глиссерное судно по п. 1, отличающееся тем, что корпус судна выполнен дисковой формы.
3. Скоростное глиссерное судно по п. 1, отличающееся тем, что для рулевого управления предусмотрен гидравлический привод.
