Выкружки в кормовой оконечности надводного однокорпусного водоизмещающего быстроходного судна
Владельцы патента RU 2700205:
Российская Федерация, от имени которой выступает Федеральное государственное казённое учреждение "Войсковая часть 2599" (RU)
Изобретение относится к судостроению и касается конструкции выкружек, смещенных к бортам гребных валов в кормовой оконечности надводных однокорпусных водоизмещающих быстроходных судов. Конструкция выкружек бортовых гребных валов в кормовой оконечности надводного однокорпусного водоизмещающего быстроходного судна сформирована поверхностями вращения, ось вращения каждой из которых лежит в плоскости, проходящей через ось валопровода перпендикулярно диаметральной плоскости (ДП). Ось вращения состоит из трех участков, первый из которых, кормовой, совпадает с осью валопровода, третий, носовой, наклонен носовой кромкой к борту в диапазоне α=1-5° относительно ДП (по линиям тока), а второй представляет из себя плавное сопряжение первого и третьего участков в районе входа оси валопровода в корпус. Достигается повышение скорости судна, улучшение устойчивости на курсе и улучшение кавитационных характеристик гребных винтов. 1 ил.
Изобретение относится к судостроению и касается конструкции выкружек, смещенных к бортам гребных валов в кормовой оконечности надводных однокорпусных водоизмещающих быстроходных судов.
Известна конструкция кормовой оконечности надводного однокорпусного водоизмещающего быстроходного судна (Fn=V/(gL)0,5=0,35÷0,60), у которой выходы из корпуса бортовых гребных валов оформлены обтекаемыми выкружками, каждая из которых выполнена в виде поверхности вращения с прямолинейной осью вращения, ориентированной в проекции на ОП вдоль оси валопровода. Недостатком этой конструкции является увеличение сопротивления формы выкружек вследствие косого обтекания набегающим потоком, что заставляет уменьшать размеры выкружек (в первую очередь радиусы поверхности вращения) и в свою очередь может затруднить размещение элементов валопровода.
Также известна конструкция, отличающаяся от описанной выше тем, что прямолинейная ось поверхности вращения ориентирована в проекции на ОП по направлению набегающего потока (по линиям тока) и под углом к оси валопровода, что позволяет минимизировать сопротивление формы выкружек. Недостатком этой конструкции является трудность рационального использования объемов выкружек для размещения элементов валопроводов, из-за их несоосности. Это может приводить к необходимости излишне увеличивать радиусы поверхности вращения для обеспечения требуемых при размещении элементов валопроводов поперечных размеров выкружек, что в свою очередь ведет к росту их сопротивления.
Целью настоящего изобретения является устранение отмеченных выше недостатков и разработка конструкции выкружек бортовых гребных валов в кормовой оконечности надводного однокорпусного водоизмещающего быстроходного судна, обеспечивающей невысокое сопротивление формы при сравнительно большом относительном объеме, необходимом для свободного размещения элементов валопроводов.
Результат внедрения предлагаемого изобретения состоит в следующем:
- обеспечивается приемлемое сопротивление формы выкружек и соответствующая надбавка на сопротивление, согласно проведенным буксировочным модельным испытаниям корпуса судна с предложенными выкружками, не выходит за пределы обычных статистических значений, характерных для водоизмещающих быстроходных судов;
- при этом обеспечивается сравнительно большой для быстроходного судна непроницаемый объем выкружек (до ~0,5-0,6% водоизмещения по КВЛ в варианте с кормовыми кронштейнами гребных валов и до ~2% в варианте с выкружками-штанами), необходимый для размещения крупногабаритных элементов валопроводов, например в случае применения на судне ВРШ;
- характеристик взаимодействия гребных винтов с корпусом сохраняются приемлемыми, что подтверждено самоходными модельными испытаниями корпуса судна с предложенными выкружками.
Этот результат достигается тем, что выкружки (фиг. 1) сформированы поверхностями вращения, ось вращения каждой из которых лежит в плоскости, проходящей через ось валопровода перпендикулярно ДП, и состоит из трех участков, первый из которых, кормовой, совпадает с осью валопровода, третий, носовой, наклонен носовой кромкой к борту в диапазоне α=1-5° относительно ДП (по линиям тока), а второй представляет из себя плавное сопряжение первого и третьего участков в районе входа оси валопровода в корпус. Между поверхностями вращения и корпусом сформировано плавное сопряжение, которое в кормовой части выкружки представляет собой хорошо обтекаемый уплощенный профиль с плавными сопряжениями к поверхности вращения и корпусу.
Существенным отличием настоящего изобретения является наличие отмеченных выше трех участков оси вращения, что позволяет ориентировать выкружку в кормовой части по оси валопровода для рационального использования ее объемов, а в носовой части по набегающему потоку (линиям тока) для снижения сопротивления формы. Средний участок служит для обеспечения плавности перехода между кормовым и носовым участками поверхности выкружки. Его расположение в районе входа валопровода в корпус судна также позволяет уменьшить нерациональное использование объема выкружки, связанное с поперечным отклонением оси поверхности вращения от оси валопровода в ее носовой части.
Конструкция выкружек бортовых гребных валов в кормовой оконечности надводного однокорпусного водоизмещающего быстроходного судна, сформированная поверхностями вращения, ось вращения каждой из которых лежит в плоскости, проходящей через ось валопровода перпендикулярно ДП, и отличающаяся тем, что указанная ось вращения состоит из трех участков, первый из которых, кормовой, совпадает с осью валопровода, третий, носовой, наклонен носовой кромкой к борту в диапазоне α=1-5° относительно ДП (по линиям тока), а второй представляет из себя плавное сопряжение первого и третьего участков в районе входа оси валопровода в корпус.
